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新颖方法、多肽以及其用途

阅读:563发布:2021-02-06

专利汇可以提供新颖方法、多肽以及其用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了产生具有丝 氨 酸蛋白酶活性的重组多肽的方法,通过这类方法可获得的多肽,以及所述多肽在医学、美容以及工业中的用途。详细地说,本发明提供了来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的重组表达的突变体,这些突变体相对于从鳕鱼纯化的野生型胰蛋白酶展现改善的 稳定性 和/或催化特性。,下面是新颖方法、多肽以及其用途专利的具体信息内容。

1.一种产生具有丝酸蛋白酶活性的重组多肽的方法,其包括
(a)用编码包含融合至具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的N端的活化肽的酶原多肽的核酸分子转化生物宿主细胞或其群体,
其中所述酶原多肽缺乏信号序列;
(b)将所述酶原多肽在所述宿主细胞中表达为包涵体;
(c)从所述宿主细胞纯化所述酶原多肽;以及
(d)通过暴露于蛋白酶,诸如胰蛋白酶活化所述酶原多肽,
其中步骤(c)包括从所述包涵体溶解所述酶原多肽并且将所述多肽再折叠成生物活性形式。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽展现胰蛋白酶活性。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:与SEQ ID NO:1的氨基酸序列共享至少70%序列一致性,例如至少80%、85%、
90%、95%、95%、97%、98%或99%序列一致性的氨基酸序列
16
I
IVGGYECTKHSQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
79
I
TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
141
I
WGNTMSSVADGDKLQCLSLPILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
200
I
VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
                                      [SEQ ID NO:1]
或其展现抗微生物活性的片段
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽在位置25处不包含组氨酸。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:3的氨基酸序列
16
I
IVGGYECTK SQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
79
I
TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
141
I
WGNTMSSVADGDKLQCLSLPILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
200
I
VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
                              [SEQ ID NO:3]
或其展现抗微生物活性的片段。
6.根据权利要求3所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽在位置160处不包含赖氨酸。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多
肽包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:4的氨基酸序列
16
I
IVGGYECTKHSQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
79
I
TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
141
I
WGNTMSSVADGDKLQCLS PILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
200
I
VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
                             [SEQ ID NO:4]
或其展现抗微生物活性的片段。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸:
E21、H25、H29、V47、K49、D50、L63、H71、H72、R74、N76、T79、Y82、S85、S87、N98、I99、V121、M135、V138、M145、V148、D150、K154、L160、M175、S179、A183、L185、V212、Y217、P225、A229、V233、L234、V238、M242、N244和/或Y245,
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的突变氨基酸:
E21T、H25Y、H29(Y/N)、V47I、K49E、D50Q、L63I、H71D、H72N、R74(K/E)、N76(T/L)、T79(S/N)、Y82F、S85A、S87(K/R)、S89R、N98T、I99L、V121I、M135Q、V138I、M145(T/L/V/E/K)、V148G、D150S、K154(T/V)、L160(I/A)、M175(K/Q)、S179N、A183V、L185G、V212I、Y217(D/H/S)、P225Y、A229V、V233N、L234Y、V238I、M242I、N244S和/或Y245N,
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
10.根据权利要求3至7中任一项所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:2的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸:
E25、H29、H33、V49、K51、D52、L65、H72、H73、R75、N77、T80、Y83、S86、S88、N99、I100、V122、M134、V137、M144、V147、D149、K152、L158、M173、S177、A181、L184、V208、Y213、P221、A225、V229、L230、V234、M238、N240和/或Y241。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:2的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的突变氨基酸:
E25T、H29Y、H33(Y/N)、V49I、K51E、D52Q、L65I、H72D、H73N、R75(K/E)、N77(T/L)、T80(S/N)、Y83F、S86A、S88(K/R)、N99T、I100L、V122I、M134Q、V137I、M144(T/L/V/E/K)、V147G、D149S、K152(T/V)、L158(I/A)、M173(K/Q)、S177N、A181V、L184G、V208I、Y213(D/H/S)、P221Y、A225V、V229N、L230Y、V234I、M238I、N240S和/或Y241N。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:如表1或2中所定义的氨基酸序列。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQID NO:1的氨基酸:
(a)N244S、Y245N、S87K(“EZA-002”);
(b)K154T(“EZA-003”);
(c)K154L(“EZA-004”);
(d)K154V(“EZA-005”);
(e)K154E(“EZA-006”);
(f)N98T(“EZA-007”);
(g)I99L(“EZA-008”);
(h)L185G、P225Y(“EZA-009”);
(i)V212I(“EZA-0010”);
(j)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(k)Y217H(“EZA-012”);
(l)Y217S(“EZA-013”);
(m)A229V(“EZA-014”);
(n)H25Y(“EZA-015”);
(o)H25N(“EZA-016”);
(p)H29Y(“EZA-017”);
(q)H71D(“EZA-018”);
(r)H72N(“EZA-019”);
(s)R74K(“EZA-020”);
(t)R74E(“EZA-021”);
(u)N76T(“EZA-022”);
(v)N76L、Y82F(“EZA-023”);
(w)T79S(“EZA-0024”);
(x)T79N(“EZA-025”);
(y)K49E、D50Q(“EZA-026”);
(z)S87R(“EZA-027”);
(aa)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
(bb)S179N、V233N(“EZA-029”);
(cc)M135Q(“EZA-030”);
(dd)M145K、V148G(“EZA-031”);
(ee)M175Q(“EZA-032”);
(ff)L63I、S85A(“EZA-033”);
(gg)L160I(“EZA-034”);
(hh)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
(ii)V121I(“EZA-036”);
(jj)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);
(kk)V238I(“EZA-038”);以及
(ll)L234Y(“EZA-039”)
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQID NO:1的氨基酸:
(a)H25N、N76T
(b)H25N、H29Y
(c)H25N、M135Q
(d)H29Y、T79N、M135Q
(e)I99L、V121I、L160I、Y217H
(f)V121I、L160I
(g)H72N、R74E、S87K
(h)H25N、M135Q、Y217H
(i)T79N、V121I、V212I
(j)H29Y、N76T、I99L、M135Q
(k)K49E、D50Q、N76L、Y82F、S179N、V233N
(l)M145K、V148G、N76L、Y82F、S179N、V233N
(m)H25N、N76T、S87K、K154T
(n)H25Q
(o)H25D
(p)H25S
(q)K24E、H25N
(r)Y97N
(s)N100D
(t)A120S、A122S
(u)M135E
(v)V204Q、A122S
(w)T79D
(x)R74D
(y)K49E
(z)K49S、D50Q
(aa)D50Q
(bb)Q178D
(cc)S87R
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
15.根据权利要求1所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:天然存在的丝氨酸蛋白酶的氨基酸。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:1的氨基酸。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述活化肽包含以下或由以下组成:
选自下列群组的氨基酸序列:
(a)MEEDK      [SEQ ID NO:5];
(b)MTEEDK     [SEQ ID NO:6];
(c)MFAEEDK    [SEQ ID NO:7];
(d)MVFAEEDK   [SEQ ID NO:8];
(e)MAFAEEDK   [SEQ ID NO:9];以及
(f)MGAVFAEEDK [SEQ ID NO:10]。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(a)中所述编码胰蛋白酶原多肽的核酸分子处于适合于在大肠杆菌中使用的表达载体中。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述表达载体是E3。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(a)中所述宿主细胞是细菌宿主细胞(诸如大肠杆菌和假交替单胞菌)。
21.根据权利要求20所述的方法,其中在步骤(a)中所述宿主细胞是大肠杆菌宿主细胞(诸如BL21(E3)、BL21(DE3)、BL21Star(DE3)、ArcticExpress(DE3)以及HMS174细胞)。
22.根据权利要求20所述的方法,其中在步骤(a)中所述宿主细胞是菌株
ArcticExpress(DE3)的大肠杆菌宿主细胞。
23.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中在步骤(a)中所述宿主细胞是酵母宿主细胞(诸如巴斯德毕赤酵母)。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(c)中将所述多肽再折叠成生物活性形式包括使所述多肽与PBS/甘油缓冲液接触
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述PBS/甘油缓冲液是1xPBS,10%甘油,pH 
7.4。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(c)中无自体蛋白抑制剂存在(诸如苯甲脒)。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(d)中大西洋鳕鱼胰蛋白酶用于活化所述酶原多肽。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(d)中产生的所述活化多肽的比活性是至少20U/mg,例如至少30U/mg、40U/mg、50U/mg或至少60U/mg。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(d)中产生的所述活化多肽的数量是至少0.1mg,例如至少0.5mg、1mg、2mg、3mg、5mg或10mg。
30.一种具有丝氨酸蛋白酶活性的分离多肽,其通过根据前述权利要求中任一项所述的方法可获得。
31.根据权利要求30所述的分离多肽,其中所述多肽展现胰蛋白酶活性。
32.根据权利要求30或31所述的分离多肽,其中所述多肽包含以下或由以下组成:与SEQ ID NO:1的氨基酸序列共享至少70%序列一致性,例如至少80%、85%、90%、95%、
95%、97%、98%或99%序列一致性的氨基酸序列,或其展现抗微生物活性的片段。
33.根据权利要求32所述的分离多肽,其中所述多肽在位置25处不包含组氨酸。
34.根据权利要求33所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:2的氨基酸序列,或其展现抗微生物活性的片段。
35.根据权利要求32所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽在位置
160处不包含赖氨酸。
36.根据权利要求35所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:3的氨基酸序列,或其展现抗微生物活性的片段。
37.根据权利要求30至36中任一项所述的分离多肽,其中所述多肽是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸:
E21、H25、H29、V47、K49、D50、L63、H71、H72、R74、N76、T79、Y82、S85、S87、S89、N98、I99、V121、M135、V138、M145、V148、D150、K154、L160、M175、S179、A183、L185、V212、Y217、P225、A229、V233、L234、V238、M242、N244和/或Y245,
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
38.根据权利要求37所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的突变氨基酸:
E21T、H25Y、H29(Y/N)、V47I、K49E、D50Q、L63I、H71D、H72N、R74(K/E)、N76(T/L)、T79(S/N)、Y82F、S85A、S87(K/R)、S89R、N98T、I99L、V121I、M135Q、V138I、M145(T/L/V/E/K)、V148G、D150S、K154(T/V)、L160(I/A)、M175(K/Q)、S179N、A183V、L185G、V212I、Y217(D/H/S)、P225Y、A229V、V233N、L234Y、V238I、M242I、N244S和/或Y245N,
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
39.根据权利要求30至37中任一项所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:2的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸:
E25、H29、H33、V49、K51、D52、L65、H72、H73、R75、N77、T80、Y83、S86、S88、N99、I100、V122、M134、V137、M144、V147、D149、K152、L158、M173、S177、A181、L184、V208、Y213、P221、A225、V229、L230、V234、M238、N240和/或Y241。
40.根据权利要求39所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:2的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的突变氨基酸:
E25T、H29Y、H33(Y/N)、V49I、K51E、D52Q、L65I、H72D、H73N、R75(K/E)、N77(T/L)、T80(S/N)、Y83F、S86A、S88(K/R)、N99T、I100L、V122I、M134Q、V137I、M144(T/L/V/E/K)、V147G、D149S、K152(T/V)、L158(I/A)、M173(K/Q)、S177N、A181V、L184G、V208I、Y213(D/H/S)、P221Y、A225V、V229N、L230Y、V234I、M238I、N240S和/或Y241N。
41.根据权利要求30至40中任一项所述的分离多肽,其中所述具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:如表1或2中所定义的氨基酸序列。
42.根据权利要求30至41中任一项所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)N244S、Y245N、S87K(“EZA-002”);
(b)K154T(“EZA-003”);
(c)K154L(“EZA-004”);
(d)K154V(“EZA-005”);
(e)K154E(“EZA-006”);
(f)N98T(“EZA-007”);
(g)I99L(“EZA-008”);
(h)L185G、P225Y(“EZA-009”);
(i)V212I(“EZA-0010”);
(j)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(k)Y217H(“EZA-012”);
(l)Y217S(“EZA-013”);
(m)A229V(“EZA-014”);
(n)H25Y(“EZA-015”);
(o)H25N(“EZA-016”);
(p)H29Y(“EZA-017”);
(q)H71D(“EZA-018”);
(r)H72N(“EZA-019”);
(s)R74K(“EZA-020”);
(t)R74E(“EZA-021”);
(u)N76T(“EZA-022”);
(v)N76L、Y82F(“EZA-023”);
(w)T79S(“EZA-0024”);
(x)T79N(“EZA-025”);
(y)K49E、D50Q(“EZA-026”);
(z)S87R(“EZA-027”);
(aa)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
(bb)S179N、V233N(“EZA-029”);
(cc)M135Q(“EZA-030”);
(dd)M145K、V148G(“EZA-031”);
(ee)M175Q(“EZA-032”);
(ff)L63I、S85A(“EZA-033”);
(gg)L160I(“EZA-034”);
(hh)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
(ii)V121I(“EZA-036”);
(jj)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);
(kk)V238I(“EZA-038”);以及
(ll)L234Y(“EZA-039”)
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
43.根据权利要求30至42中任一项所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)H25N、N76T
(b)H25N、H29Y
(c)H25N、M135Q
(d)H29Y、T79N、M135Q
(e)I99L、V121I、L160I、Y217H
(f)V121I、L160I
(g)H72N、R74E、S87K
(h)H25N、M135Q、Y217H
(i)T79N、V121I、V212I
(j)H29Y、N76T、I99L、M135Q
(k)K49E、D50Q、N76L、Y82F、S179N、V233N
(l)M145K、V148G、N76L、Y82F、S179N、V233N
(m)H25N、N76T、S87K、K154T
(n)H25Q
(o)H25D
(p)H25S
(q)K24E、H25N
(r)Y97N
(s)N100D
(t)A120S、A122S
(u)M135E
(v)V204Q、A122S
(w)T79D
(x)R74D
(y)K49E
(z)K49S、D50Q
(aa)D50Q
(bb)Q178D
(cc)S87R
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
44.根据权利要求30所述的分离多肽,其中所述多肽包含以下或由以下组成:天然存在的丝氨酸蛋白酶的氨基酸。
45.根据权利要求44所述的分离多肽,其中所述多肽包含以下或由以下组成:SEQ ID NO:1的氨基酸。
46.根据权利要求30至45中任一项所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)分离的胰蛋白酶I展现改善的稳定性
47.根据权利要求46所述的分离多肽,其中所述从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I具有SEQ ID NO:1的氨基酸序列。
48.根据权利要求46或47所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I的胰蛋白酶多肽展现改善的热稳定性
49.根据权利要求48所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)K154E(“EZA-006”);
(b)N98T(“EZA-007”);
(c)I99L(“EZA-008”);
(d)V212I(“EZA-0010”);
(e)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(f)Y217H(“EZA-012”);
(g)A229V(“EZA-014”);
(h)H25Y(“EZA-015”);
(i)H25N(“EZA-016”);
(j)H72N(“EZA-019”);
(k)R74E(“EZA-021”);
(l)N76L、Y82F(“EZA-023”);
(m)T79N(“EZA-025”);
(n)K49E、D50Q(“EZA-026”);
(o)S87R(“EZA-027”);
(p)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
(q)S179N、V233N(“EZA-029”);
(r)M135Q(“EZA-030”);
(s)M145K、V148G(“EZA-031”);
(t)L63I、S85A(“EZA-033”);
(u)L160I(“EZA-034”);
(v)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
(w)V121I(“EZA-036”);
(x)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);以及
(y)L234Y(“EZA-039”)
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
50.根据权利要求30至49中任一项所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I展现改善的自体蛋白水解稳定性。
51.根据权利要求50所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)I99L(“EZA-008”);
(b)V212I(“EZA-0010”);
(c)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(d)Y217H(“EZA-012”);
(e)A229V(“EZA-014”);
(f)H25Y(“EZA-015”);
(g)H25N(“EZA-016”);
(h)H29Y(“EZA-017”);
(i)H72N(“EZA-019”);
(j)R74E(“EZA-021”);
(k)N76T(“EZA-022”);
(l)N76L、Y82F(“EZA-023”);
(m)T79S(“EZA-0024”);
(n)T79N(“EZA-025”);
(o)K49E、D50Q(“EZA-026”);
(p)S87R(“EZA-027”);
(q)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
(r)S179N、V233N(“EZA-029”);
(s)M135Q(“EZA-030”);
(t)M145K、V148G(“EZA-031”);
(u)L63I、S85A(“EZA-033”);
(v)L160I(“EZA-034”);
(w)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
(x)V121I(“EZA-036”);以及
(y)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”)
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
52.根据权利要求30至51中任一项所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I展现改善的Kcat。
53.根据权利要求52所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)H25N(“EZA-016”);
(b)H29Y(“EZA-017”);
(c)H71D(“EZA-018”);
(d)H72N(“EZA-019”);
(e)N76T(“EZA-022”);
(f)N76L、Y82F(“EZA-023”);
(g)M145K、V148G(“EZA-031”);
(h)M175Q(“EZA-032”);
(i)L63I、S85A(“EZA-033”);
(j)L160I(“EZA-034”);
(k)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
(l)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);以及
(m)V238I(“EZA-038”),
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
54.根据权利要求30至53中任一项所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I展现改善的Km。
55.根据权利要求54所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)K154T(“EZA-003”);
(b)I99L(“EZA-008”);
(c)V212I(“EZA-0010”);
(d)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(e)Y217S(“EZA-013”);
(f)A229V(“EZA-014”);
(g)H25Y(“EZA-015”);
(h)K49E、D50Q(“EZA-026”);
(i)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);以及
(j)M135Q(“EZA-030”),
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
56.根据权利要求30至55中任一项所述的分离多肽,其相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I展现改善的特异性常数(Kcat/Km)。
57.根据权利要求56所述的分离多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一的SEQ ID NO:1的氨基酸:
(a)K154T(“EZA-003”);
(b)Y217D、M175K(“EZA-011”);
(c)Y217S(“EZA-013”);
(d)A229V(“EZA-014”);以及
(e)M135Q(“EZA-030”);
或其展现抗微生物活性的片段,
其中所述氨基酸编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’。
58.根据权利要求30至57中任一项所述的分离多肽,其是非糖基化的。
59.根据权利要求30至58中任一项所述的分离多肽,其包含L-氨基酸或由L-氨基酸组成。
60.根据权利要求30至59中任一项所述的分离多肽,其包含一个或多个经过修饰或衍生的氨基酸。
61.根据权利要求60所述的分离多肽,其中所述一个或多个氨基酸通过聚乙二醇化、酰胺化、酯化、酰化、乙酰化和/或烷基化修饰或衍生。
62.一种分离的核酸分子,其编码根据权利要求30至61中任一项所述的多肽。
63.一种表达载体,其包含根据权利要求62所述的核酸分子。
64.根据权利要求63所述的表达载体,其适合于在大肠杆菌中使用。
65.一种微生物宿主细胞,其包含根据权利要求62所述的核酸分子或根据权利要求63或64所述的表达载体。
66.根据权利要求65所述的宿主细胞,其中所述宿主细胞是细菌宿主细胞(诸如大肠杆菌和假交替单胞菌)。
67.根据权利要求59所述的宿主细胞,其中所述宿主细胞是大肠杆菌宿主细胞(诸如BL21(E3)、BL21(DE3)、BL21Star(DE3)、ArcticExpress(DE3)以及HMS174细胞)。
68.根据权利要求67所述的宿主细胞,其中在步骤(a)中所述宿主细胞是菌株
ArcticExpress(DE3)的大肠杆菌宿主细胞。
69.根据权利要求65所述的宿主细胞,其中所述宿主细胞是酵母宿主细胞(诸如巴斯德毕赤酵母)。
70.一种治疗性组合物,其包含根据权利要求30至61中任一项所述的多肽连同医药学上可接受的赋形剂、稀释剂、载剂、缓冲剂或佐剂。
71.根据权利要求70所述的治疗性组合物,其适合于经由选自由以下组成的群组的途径施用:经口、经鼻、经、经颊、局部、经眼、肠道外(静脉内、皮下、鞘内以及肌肉内)、经阴道以及经直肠。
72.根据权利要求70或71所述的治疗性组合物,其中所述多肽以适合于递送至口腔和/或口咽的粘膜的形式提供。
73.根据权利要求72所述的治疗性组合物,其中所述多肽在口腔喷雾、糖锭、香锭、口香糖或液体中提供。
74.根据权利要求73所述的治疗性组合物,其中所述多肽在口腔喷雾中提供。
75.根据权利要求30至61中任一项所述的多肽,其用于医学中。
76.根据权利要求30至61中任一项所述的多肽,其用于在受试者中治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤组成的群组的病症或病状。
77.根据权利要求76所述的供使用的多肽,其中所述病症或病状是微生物感染。
78.根据权利要求77所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染选自由细菌感染、病毒感染真菌感染、寄生虫感染以及酵母感染组成的群组。
79.根据权利要求78所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染是细菌感染。
80.根据权利要求79所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染包含生物膜的形成。
81.根据权利要求79或80所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染是牙周病
82.根据权利要求77所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染是病毒感染。
83.根据权利要求82所述的供使用的多肽,其中所述病毒感染选自由普通感冒和流感组成的群组。
84.根据权利要求82所述的供使用的多肽,其中所述病毒感染由肠病毒(诸如人鼻病毒或柯萨奇A病毒)引起。
85.根据权利要求82所述的供使用的多肽,其中所述病毒感染由单纯疱疹病毒引起。
86.根据权利要求77所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染是真菌感染。
87.根据权利要求86所述的供使用的多肽,其中所述真菌感染选自由脚癣(香港脚)和念珠菌病(鹅口疮)组成的群组。
88.根据权利要求76至87中任一项所述的供使用的多肽,其中所述受试者具有或易感免疫缺陷
89.根据权利要求88所述的供使用的多肽,其中所述免疫缺陷是继发性或获得性免疫缺陷,例如,受试者正在接受免疫抑制剂疗法的治疗。
90.根据权利要求89所述的供使用的多肽,其中所述免疫缺陷是天然存在的,例如,所述免疫缺陷归因于原发性免疫缺陷、癌症(诸如白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤)、慢性感染(诸如获得性免疫缺陷综合症或AIDS)、营养不良和/或老龄化。
91.根据权利要求76至90中任一项所述的供使用的多肽,其中所述微生物感染是口腔和/或口咽的微生物感染。
92.根据权利要求76至87中任一项所述的供使用的多肽,其中所述受试者是运动员(例如,拉松选手)。
93.根据权利要求76所述的供使用的多肽,其中所述病症或病状是发炎性病症或病状。
94.根据权利要求93所述的供使用的多肽,其中所述发炎性病症或病状选自由以下组成的群组:疼痛、急性发炎、慢性发炎、关节炎、发炎关节、滑囊炎、骨关节炎、类湿性关节炎、青少年类风湿性关节炎、败血性关节炎、纤维肌痛、全身性红斑狼疮、静脉炎、炎、皮疹、皮癣、痤疮、湿疹、面部脂溢性湿疹,以及手部、面部或颈部湿疹。
95.根据权利要求76所述的供使用的多肽,其中所述病症或病状是创伤。
96.根据权利要求95所述的供使用的多肽,其中所述创伤选自急性外伤(包括烧伤)、局部溃疡、疤痕、瘢痕瘤、疖以及疣。
97.根据权利要求95或96所述的供使用的多肽,其中所述多肽用于清创(即,从其它方面健康的皮肤去除受感染、死亡或剥落的皮肤)和/或纤维蛋白的去除。
98.根据权利要求76至97中任一项所述的供使用的多肽,其中所述多肽与一种或多种额外活性剂组合使用。
99.根据权利要求98所述的供使用的多肽,其中所述额外活性剂选自由以下组成的群组:抗微生物剂(包括抗生素、抗病毒剂以及抗真菌剂)、消炎剂(包括类固醇和非类固醇消炎剂)以及抗败血剂。
100.一种根据权利要求30至61中任一项所述的多肽的用途,其用于制备用以在受试者中治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤组成的群组的病症或病状的药物。
101.一种在受试者中治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤组成的群组的病症或病状的方法,所述方法包括将有效量的根据权利要求30至61中任一项所述的多肽施用于有需要的受试者。
102.一种根据权利要求30至61中任一项所述的多肽的用途,其在受试者中作为美容疗法。
103.根据权利要求102所述的用途,其中所述美容疗法将以下作用中的一者或多者提供给所述受试者:
(a)皮肤去质(去除死亡和/或剥落的皮肤细胞);
(b)保护免于皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白分解;
(c)粉刺溶解作用;
(d)减少或防止眉间(皱眉)纹;和/或
(e)促进头发生长。
104.一种受试者中的美容疗法的方法,其包括将有效量的根据权利要求30至61中任一项所述的多肽施用于受试者。
105.根据权利要求104所述的方法,其中所述美容疗法将以下作用中的一者或多者提供给所述受试者:
(a)皮肤去角质(去除死亡和/或剥落的皮肤细胞);
(b)保护免于皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白分解;
(c)粉刺溶解作用;
(d)减少或防止眉间(皱眉)纹;和/或
(e)促进头发生长。
106.一种根据权利要求30至61中任一项所述的多肽的用途,其作为工业剂。
107.根据权利要求106所述的用途,其中所述工业剂是:
(a)织物处理剂;
(b)生物催化剂(例如,在医药品的有机合成中);
(c)净化/消毒剂(例如,清洁剂);
(d)环境生物修复剂(例如,为了减少污染);
(e)分子生物剂;以及
(f)食物产品处理剂(例如,在乳品制造中)。
108.一种产生具有丝氨酸蛋白酶活性的重组多肽的方法,其实质上如本文中参考描述所定义。
109.一种分离多肽,其实质上如本文中参考描述所定义。
110.一种用于医学中的多肽,其实质上如本文中参考描述所定义。
111.一种多肽的用途,其实质上如本文中参考描述所定义。

说明书全文

新颖方法、多肽以及其用途

技术领域

[0001] 本发明涉及产生具有丝酸蛋白酶活性的重组多肽的方法,通过这类方法可获得的多肽,以及所述多肽在医学、美容以及工业中的用途。

背景技术

[0002] 使蛋白质中的肽键裂解的酶也被称为蛋白酶、朊酶、肽酶或蛋白解酶[1],并且发挥功能以通过降低反应的活化能来加速特定生物反应的速率[2]。最常假设蛋白酶仅涉
及于消化有关的过程中,但超过2%的人类基因组编码蛋白酶基因的事实表明蛋白酶起到
比单独的消化更加复杂的功能[3]。确实,蛋白酶已经显示涉及于从生长因子到受体的许多细胞组分的调控,以及包括免疫、补体级联和血液凝固的过程中[3]。除了涉及于内稳定过程中以外,增加或失调的蛋白酶活性已经经由其与肿瘤生长和侵入的关联而牵涉于癌症中
[4]。
[0003] 简单地说,蛋白酶最初作为非活性前体、或酶原产生,并且分布于特定器官或位置中,在此其具有极小的催化能直至其通过蛋白水解性裂解而活化[5]。控制蛋白酶活性的更多翻译后机制包括磷酸化、辅因子结合、以及酶和/或底物在囊泡或颗粒中的分离。另外,活性酶的有效浓度还可以由蛋白酶抑制剂严格调控,这些蛋白酶抑制剂可以通过与蛋白酶形成复合物并且有效“平衡”蛋白水解活性来降低功能性功效。
[0004] 蛋白酶已经在医学中使用数十年并且是一类既定的并且耐受良好的治疗剂[3]。在所公布的文献中早期记载的蛋白酶的用途在100多年前出现[7-9]。一般来说,蛋白酶已
经用于四个领域中:用经口施用的药剂管理胃肠病症,作为消炎剂,作为血栓溶解剂用于血栓栓塞病症,以及作为局部施用的药剂用于伤口清创[10]。自从1978年首次批准蛋白酶药
物(尿激酶,一种指定用于血栓溶解和导管清除的丝氨酸蛋白酶)以来,更多的11种药物已
经获美国食品和药物管理局(US Food and Drug Administration,FDA)批准用于治疗用途
[3]。这些药物中的大多数指定用于治疗血液病症并且包括血栓溶解剂:阿替普酶
(alteplase)、瑞替普酶(reteplase)以及替奈普酶(tenecteplase);和促凝血剂:因子IX、因子VIIa、凝血酶以及绷带中的局部凝血酶。其它获批准的蛋白酶治疗剂指定用于消化(胰脂肪酶)、肌肉痉挛以及作为药妆品(具有生物活性成分的美容产品预期具有医学或类药物
效益;肉毒杆菌毒素A和肉毒杆菌毒素B)[3]。
[0005] 迄今获US FDA批准的蛋白酶源自于一系列存在的或已经适应中温的哺乳动物或细菌,即,嗜中温生物体。为了追寻更有效并且更灵活的蛋白酶,已经检查了来源于来自寒冷环境的生物体的分子的治疗潜力。来自在寒冷环境中成长的三域生命(细菌、古生菌、真核生物)的那些生物体(即,嗜冷生物)已经发展出在低温和中温下一般具有高比活性、低底物亲和力以及高催化速率的酶[18-20]。一般来说,当与嗜中温变体相比较时,嗜冷酶中更大灵活性的特性允许在更低的能量成本下蛋白酶与底物相互作用并且转化底物。相对容易
的相互作用是可能的,这是因为嗜冷蛋白酶的催化位点可以更容易地容纳底物[20]。然而,这种增加的灵活性常常伴随有稳定性的折中[21]。因此,与哺乳动物类似物成对比,嗜冷蛋白酶对热、低pH以及自体溶解的灭活更敏感[18、19、21-25]。
[0006] 虽然嗜冷蛋白酶已经从生物来源,诸如大西洋鳕鱼(大西洋真鳕(Gadusmorhua))或南洋磷虾(南极磷虾(Euphausia superba))获得,但适合数量的同质冷适应蛋白酶的
大规模生产可以使用重组技术获得。已经鉴别多种鱼酶和蛋白酶,克隆,并且在微生物中表达[36]。在产生用于治疗目的的其它蛋白酶中,非人类来源或产生宿主是优选的以使得潜
在的污染可以避免。因此广泛采用重组技术以产生获批准的哺乳动物(重组)治疗性蛋白
质,诸如凝血因子(来自重组中国仓鼠卵巢或幼仓鼠肾细胞)、血栓溶解剂(来自大肠杆菌
(Escherichia coli))或肉毒杆菌毒素(肉毒杆菌(Clostridium botulinum))[3]。因此,将似乎需要探索经由重组技术产生冷适应蛋白酶的可能性。在实验室中对此已经存在若干或
多或少成功的尝试。然而,重组冷适应酶的大规模生产与若干复杂因素相关,诸如冷适应酶的短半衰期和自体溶解活性,其使得生产在更标准化的工业条件和温度下有困难。
[0007] 本发明试图通过提供一种产生重组丝氨酸蛋白酶多肽,诸如冷适应胰蛋白酶的方法克服这些问题,这种方法适合于大规模生产。
[0008] 本发明进一步试图提供与从天然来源纯化的丝氨酸蛋白酶相比具有改善的特性,诸如稳定性和催化活性的突变体丝氨酸蛋白酶多肽。

发明内容

[0009] 本发明的第一个方面提供了一种产生具有丝氨酸蛋白酶活性的重组多肽的方法,其包括
[0010] (a)用编码包含融合至具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的N端的活化肽的酶原多肽的核酸分子转化微生物宿主细胞或其群体,
[0011] 其中酶原多肽缺乏信号序列;
[0012] (b)将所述酶原多肽在宿主细胞中表达为包涵体;
[0013] (c)从宿主细胞纯化酶原多肽;以及
[0014] (d)通过暴露于蛋白酶,诸如胰蛋白酶活化酶原多肽,
[0015] 其中步骤(c)包括从包涵体溶解酶原多肽并且将多肽再折叠成生物活性形式。
[0016] 因此,本发明提供了一种产生具有丝氨酸蛋白酶活性的重组多肽的体外方法。
[0017] 具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包括能够使蛋白质中的肽键裂解的天然存在的与非天然存在的催化多肽,其中丝氨酸在多肽的活性位点(如根据EC编号3.4.21所定义)处充
当亲核氨基酸。丝氨酸蛋白酶活性可以是类胰凝乳蛋白酶(即,胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及弹性蛋白酶)或类枯草杆菌蛋白酶。
[0018] 在一个实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽展现胰蛋白酶活性。举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以是真核或原核来源的天然存在的胰蛋白酶,或这样的胰蛋白酶的突变型式。特定包括冷适应胰蛋白酶,诸如来自大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)、大西洋和太平洋鲑鱼(例如,大西洋鲑(Salmo salar)和大麻哈鱼(Oncorhynchus)属)以及阿拉斯
加青鳕(黄线狭鳕(Theragra chalcogramma))的胰蛋白酶,和其突变形式(如下文详细描
述)。
[0019] 胰蛋白酶的三种主要同工酶已经从大西洋鳕鱼表征,指定为胰蛋白酶I、II以及III(参看 等,1989《,欧洲生物化学杂志(Eur.J.Biochem.)》180:85-94,其公开
内容以引用的方式并入本文中)。举例来说,参看GenBank入藏号ACO90397。
[0020] 另外,大西洋鳕鱼表达胰凝乳蛋白酶的两种主要同工酶,指定为胰凝乳蛋白酶A和B( 参看 和Bjarnason ,1991 ,《比 较生物化学与生理学B辑
(Comp.Biochem.Physiol.B)》998:327-335,其公开内容以引用的方式并入本文中)。举例来说,参看GenBank入藏号CAA55242.1。
[0021] 在一个实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:与来自大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)的胰蛋白酶I的氨基酸序列,即,SEQID NO:1共享至少70%序列一致性的氨基酸序列:
[0022] 16
[0023] I
[0024] IVGGYECTKHSQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
[0025] 79
[0026] I
[0027] TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
[0028] 141
[0029] I
[0030] WGNTMSSVADGDKLQCLSLPILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
[0031] 200
[0032] I
[0033] VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
[0034] [SEQ ID NO:1]
[0035] (其中氨基酸序列和编号是根据蛋白质数据库[PDB]条目‘2EEK!’)
[0036] 如同许多蛋白酶一样,来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I作为非活性前体、或酶原产生,其包含裂解分开以产生成熟的活性胰蛋白酶的前肽(或“活化”)序列。胰蛋白酶的初始表达产物还包含在表达之后去除的信号序列。
[0037] 来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的酶原序列,包括信号序列,在下文以SEQID NO:2示出(并且对应于Uniprot数据库入藏号P16049-1):
[0038]
[0039]
[0040] 其中:
[0041] 信号肽=氨基酸1至13(加下划线)
[0042] 前肽=氨基酸14至19(加粗斜体)
[0043] 成熟的胰蛋白酶=氨基酸20至241
[0044] 如本文所用的术语‘氨基酸’包括标准的二十种遗传编码的氨基酸和其对应的呈‘D’形式的立体异构体(与天然的‘L’形式相比较)、ω-氨基酸和其它天然存在的氨基酸、非常规氨基酸(例如,α,α-二取代的氨基酸、N-烷基氨基酸等等)以及化学衍生的氨基酸(参看下文)。
[0045] 除非另有明确规定,否则当特定列举氨基酸,诸如‘丙氨酸’或‘Ala’或‘A’时,这个术语指的是L-丙氨酸与D-丙氨酸。其它非常规氨基酸也可以是本发明的多肽的适合组分,只要所需的功能特性由多肽保留即可。对于所示的多肽,每个编码的氨基酸残基在适当时
由单字母名称表示,对应于常规氨基酸的俗名。
[0046] 按照惯例,本文所公开的氨基酸序列以N端至C端方向提供。
[0047] 通常,本发明的组合物中所使用的多肽包含L-氨基酸或由L-氨基酸组成。
[0048] 具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含以下或由以下组成:与SEQ ID NO:1共享至少80%、85%、90%、95%、95%、97%、98%或99%序列一致性的氨基酸序列。
[0049] 因此,在一个实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含SEQ ID NO:1的氨基酸序列或由SEQ ID NO:1的氨基酸序列组成。
[0050] 然而,多肽或者可以包含以下或由以下组成:作为SEQ ID NO:1的突变体或变体的氨基酸序列。“变体”意指多肽与SEQ ID NO:1不共享100%氨基酸序列一致性,即,SEQ ID NO:1的一个或多个氨基酸必须发生突变。举例来说,多肽可以包含以下或由以下组成:与
SEQ ID NO:1的氨基酸序列具有至少50%一致性,更优选地与所述序列具有至少60%、70%或80%或85%或90%一致性,并且最优选地与所述氨基酸序列具有至少95%、96%、97%、
98%或99%一致性的氨基酸序列。因此,在指定位置处的氨基酸可以缺失,被取代,或可以是一个或多个氨基酸的插入/添加位点。本领域的技术人员应了解,取代可以是保守的或非保守的。
[0051] 一致性百分比可以通过例如在Expasy工具网站(http://www.ch.embnet.org/software/LALIGN_form.html)上的LALIGN程序(Huang和Miller,《应用数学进展
(Adv.Appl.Math.)》(1991)12:337-357,其公开内容以引用的方式并入本文中)使用全局比对选项、计分矩阵BLOSUM62、开放空隙罚分-14、扩展空隙罚分-4作为参数来确定。或者,两个多肽之间的序列一致性百分比可以使用适合的计算机程序,例如威斯康星大学遗传计算
小组(University of Wisconsin Genetic Computing Group)的GAP程序来确定,并且应了
解,一致性百分比是关于已经最佳比对序列的多肽来计算。
[0052] 或者,比对可以使用Clustal W程序(如Thompson等,1994《, 核酸研究(Nucl.Acid Res.)》22:4673-4680中所描述,其以引用的方式并入本文中)进行。所使用的参数可以如下:
[0053] -快速两两比对参数:K元组(字符)大小;1,窗口大小;5,空隙罚分;3,顶部对数;5。计分方法:x%。
[0054] -多个比对参数:空隙开放罚分;10,空隙扩展罚分;0.05。
[0055] -计分矩阵:BLOSUM。
[0056] 或者,BESTFIT程序可以用于确定局部序列比对。
[0057] 因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以是SEQ ID NO:1的变体。
[0058] 在一个实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1或2的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸(其中相同突变位点可以
通过参考两个替代性编号系统定义):
[0059] 通过参考蛋白质数据库[PDB]条目2EEK!(SEQ ID NO:1)定义:
[0060] E21、H25、H29、V47、K49、D50、L63、H71、H72、R74、N76、T79、Y82、S85、S87、N98、I99、V121、M135、V138、M145、V148、D150、K154、L160、M175、S179、A183、L185、V212、Y217、P225、A229、V233、L234、V238、M242、N244和/或Y245。
[0061] 通过参考Uniprot条目P16049-1 9(SEQ ID NO:2)定义:
[0062] E25、H29、H33、V49、K51、D52、L65、H72、H73、R75、N77、T80、Y83、S86、S88、N99、I100、V122、M134、V137、M144、V147、D149、K152、L158、M173、S177、A181、L184、V208、Y213、P221、A225、V229、L230、V234、M238、N240和/或Y241。
[0063] 因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的氨基酸突变:
[0064] 通过参考蛋白质数据库[PDB]条目2EEK!(SEQ ID NO:1)定义:
[0065] E21T、H25Y、H29(Y/N)、V47I、K49E、D50Q、L63I、H71D、H72N、R74(K/E)、N76(T/L)、T79(S/N)、Y82F、S85A、S87(K/R)、S89R、N98T、I99L、V121I、M135Q、V138I、M145(T/L/V/E/K)、V148G、D150S、K154(T/V)、L160(I/A)、M175(K/Q)、S179N、A183V、L185G、V212I、Y217(D/H/S)、P225Y、A229V、V233N、L234Y、V238I、M242I、N244S和/或Y245N。
[0066] 通过参考Uniprot条目P16049-1和(SEQ ID NO:2)定义:
[0067] E25T、H29Y、H33(Y/N)、V49I、K51E、D52Q、L65I、H72D、H73N、R75(K/E)、N77(T/L)、T80(S/N)、Y83F、S86A、S88(K/R)、N99T、I100L、V122I、M134Q、V137I、M144(T/L/V/E/K)、V147G、D149S、K152(T/V)、L158(I/A)、M173(K/Q)、S177N、A181V、L184G、V208I、Y213(D/H/S)、P221Y、A225V、V229N、L230Y、V234I、M238I、N240S和/或Y241N。
[0068] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一或其组合(表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸序列:
[0069] 表1
[0070]
[0071]
[0072]
[0073] 同样地,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一或其组合(表2)的SEQ ID NO:1的氨基酸:
[0074] 表2
[0075]
[0076]
[0077]
[0078] 在上表1和2中,在通过参考SEQ ID NO:2中的突变(即,UniProtP16049-1)定义具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的情况下,应了解,成熟的蛋白酶将以I20开始作为其N端氨基
酸。然而,其通常将最初表达为在N端处具有活化序列的酶原多肽(参看下文)。
[0079] 在一个优选实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1的氨基酸序列的变体,其在位置25处不包含组氨酸。
[0080] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含SEQ ID NO:3的氨基酸序列或由SEQ ID NO:3的氨基酸序列组成(表1中的“EZA-016”,包含H25N突变;参看下文序列中的方框):
[0081] 16
[0082] I
[0083] IVGGYECTK SQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
[0084] 79
[0085] I
[0086] TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
[0087] 141
[0088] I
[0089] WGNTMSSVADGDKLQCLSLPILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
[0090] 200
[0091] I
[0092] VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
[0093] [SEQ ID NO:3]
[0094] 在一个替代性优选实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1的氨基酸序列的变体,其在位置160处不包含赖氨酸。
[0095] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含SEQ ID NO:4的氨基酸序列或由SEQ ID NO:4的氨基酸序列组成(表1中的“EZA-034”,包含L160I突变;参看下文序列中的方框):
[0096] 16
[0097] I
[0098] IVGGYECTKHSQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
[0099] 79
[0100] I
[0101] TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
[0102] 141
[0103] I
[0104] WGNTMSSVADGDKLQCLS PILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
[0105] 200
[0106] I
[0107] VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
[0108] [SEQ ID NO:4]
[0109] 本领域的技术人员应了解,上文所鉴别的突变(通过参考大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的氨基酸序列,SEQ ID NO:1定义)也可以在来自其它物种的胰蛋白酶中制得。举例来说,在SEQ ID NO:3和4中突出强调的特定突变(分别是H25N和L160I,参考SEQ ID NO:1和PDB 
2EEK!)可以在来自阿拉斯加青鳕的胰蛋白酶中制得(例如,参看GenBank:BAH70476.3,其中活性胰蛋白酶的氨基酸序列在位置I20处开始,以使得H25对应于BAH70476.3中的H29,等
等)。
[0110] 在一个替代性实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:天然存在的丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列。因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以由真核或原核来源的天然存在的胰蛋白酶的氨基酸序列组成。特定包括冷适应胰蛋白酶,诸如
来自大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)、大西洋和太平洋鲑鱼(例如,大西洋鲑和大麻哈鱼属)以及
阿拉斯加青鳕(黄线狭鳕)的胰蛋白酶。
[0111] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含SEQ ID NO:1的氨基酸或由SEQ ID NO:1的氨基酸组成(即,如蛋白质数据库条目2EEK!中所示)。
[0112] 本领域的技术人员应了解,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽还可以包含以下或由以下组成:上文所定义的氨基酸序列中的任一者的片段,其中这个片段展现抗微生物(例如,抗细菌)活性。
[0113] “片段”包括上述氨基酸序列,诸如(但不限于)SEQ ID NO:1、2、3或4中的任一者的至少5个相连氨基酸。举例来说,片段可以包含上述氨基酸序列中的任一者的至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、
200个或更多个相连氨基酸。
[0114] 鉴别保留抗微生物(例如,抗细菌)活性的上文所定义的丝氨酸蛋白酶多肽的片段的方法在本领域中是众所周知的。举例来说,一系列不同片段可以通过已知的重组方法使
用本发明的表达方法产生,并且然后体外暴露于代表性微生物(诸如细菌菌株、病毒和/或
真菌菌株)以确定这些片段中的哪一者抑制(部分或完全)所述微生物的生长和/或增殖。
[0115] 举例来说,在来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I(SEQ ID NO:1)中,据信下文突出强调的区域保留母体蛋白的抗细菌特性:
[0116] 16
[0117] I
[0118] IVGGYECTKHSQAHQVSLNSGYHFCGGSLVSKDWVVSAAHCYKSVLRVRLGEHHIRVNEG
[0119] 79
[0120] I
[0121] TEQYISSSSVIRHPNYSSYNINNDIMLIKLTKPATLNQYVHAVALPTECAADATMCTVSG
[0122] 141
[0123] I
[0124] WGNTMSSVADGDKLQCLSLPILSHADCANSYPGMITQSMFCAGYLEGGKDSCQGDSGGPV
[0125] 200
[0126] I
[0127] VCNGVLQGVVSWGYGCAERDHPGVYAKVCVLSGWVRDTMANY
[0128] [SEQ ID NO:1]
[0129] 展现抗细菌活性的对应区域可以在本文所描述的其它氨基酸序列中的任一者中鉴别。
[0130] 本发明方法的开发是历经很长时期(18个月)的大量努力以克服通过重组方式产生胰蛋白酶样酶的难点的顶峰。仅仅在若干失败的尝试之后,本发明者设计出本发明方法,其中具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是通过表达为不含信号肽的包涵体并且随后再折叠活
性多肽而产生。
[0131] 本发明方法的特有特征是在微生物宿主细胞中表达包含融合至具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的N端的活化肽的酶原多肽(其中酶原多肽缺乏信号序列)的步骤。
[0132] “酶原多肽”意指具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的非活性前体形式(‘前酶’),其可以随后蛋白水解性裂解以释放活性丝氨酸蛋白酶多肽。举例来说,在具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是胰蛋白酶的情况下,酶原多肽是胰蛋白酶原。
[0133] “活化肽”意指在通过暴露于蛋白酶,诸如胰蛋白酶活化酶原后释放的短肽(通常长度是四个或五个氨基酸)(参看Chen,Jian-Min等,"胰蛋白酶原活化肽的进化(Evolution 
of trypsinogen activation peptides)"《分子生物学与进化(Molecular biology and 
evolution)》20.11(2003):1767-1777,其公开内容以引用的方式并入本文中)。应了解,活化肽可以是天然存在的活化肽或其突变型式。
[0134] 在一个实施方案中,其中活化肽包含以下或由以下组成:选自下列群组的氨基酸序列:
[0135]
[0136] 将编码酶原多肽的核酸分子插入适于在所选择的宿主细胞类型中表达重组蛋白质的表达载体中(参看下文)。
[0137] 适合于在微生物宿主细胞中使用的表达载体广泛可购得(从诸如Novagen、Invitrogen、Qiagen、Stratagene以及GenScript的公司)。
[0138] 在一个实施方案中,编码胰蛋白酶原多肽的核酸分子处于适合于在大肠杆菌中使用的表达载体中,诸如表达载体E3(从GenScript USA Inc,Piscataway,USA可得)。
[0139] 本领域的技术人员应了解,本发明的方法可以使用任何适合的微生物细胞作为宿主细胞来进行,例如,细菌细胞、真菌细胞以及酵母细胞。
[0140] 在一个优选实施方案中,在步骤(a)中宿主细胞是细菌宿主细胞(诸如大肠杆菌和假交替单胞菌(Pseudoalteromonas haloplanktis))。举例来说,在步骤(a)中宿主细胞可
以是大肠杆菌宿主细胞(诸如BL21(E3)、BL21(DE3)、BL21Star(DE3)、ArcticExpress(DE3)以及HMS174细胞)。
[0141] 在一个替代性实施方案中,在步骤(a)中宿主细胞是酵母宿主细胞(诸如巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris))。
[0142] 一旦用表达载体转化,即在适合于诱导酶原多肽表达的条件下培养宿主细胞。用于不同类型的微生物细胞的培养条件和培养基在本领域中是众所周知的(举例来说,参看
Green和Sambrook,2012,《分子克隆实验手册(MolecularCloning,A Laboratory 
Manual)》,第四版,Cold Spring Harbor,New York,这个文献中的相关公开内容特此以引
用的方式并入)。
[0143] 因此,在步骤(b)中可以在至少18℃的温度下,例如在18℃、22℃、28℃或37℃下培养宿主细胞。
[0144] 步骤(b)表达的持续时间可以是至少6小时,例如8小时、16小时、24小时或更长时间。
[0145] 在利用诸如BL21(DE3)、BL21Star(DE3)以及ArcticExpress(DE3)的宿主细胞的情况下,可以由诸如IPTG(例如,1mM)的试剂诱导表达。
[0146] 在本发明方法的步骤(c)中,通过溶解并再折叠包涵体多肽来纯化所表达的酶原多肽。此外,用于这种纯化的适合方法在本领域中是众所周知的(例如,参看Singh和Panda,
2005《,生物科学与生物工程杂志(J.Biosci.Bioeng.)》99(4):303-10以及Burgess,2009,
《酶学方法(Methods Enzymol.)》463:259-82,这些文献中的相关公开内容特此以引用的方式并入)。
[0147] 在一个实施方案中,再折叠多肽包括使多肽与PBS/甘油缓冲液(例如,1xPBS,10%甘油,pH 7.4)接触
[0148] 本发明的方法有利之处在于其不需要在溶解和再折叠步骤期间包括自体蛋白水解抑制剂(诸如苯甲脒)。这样,在一个实施方案中,无自体蛋白水解抑制剂存在于步骤(c)中。
[0149] 在溶解和再折叠之后,通过暴露于胰蛋白酶(其使活化肽裂解以显露活性丝氨酸蛋白酶多肽)蛋白水解性活化纯化的酶原多肽。
[0150] 在一个实施方案中,来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶用于在步骤(d)中活化酶原多肽。
[0151] 本发明的方法能够产生具有高比活性的重组丝氨酸蛋白酶多肽。举例来说,在步骤(d)中产生的活化多肽的比活性可以是至少20U/mg,例如至少30U/mg、40U/mg、50U/mg或至少60U/mg。
[0152] 本发明的方法能够产生良好产量的重组丝氨酸蛋白酶多肽。举例来说,在步骤(d)中产生的活化多肽的数量可以是至少0.1mg,例如至少0.5mg、1mg、2mg、3mg、5mg或10mg。
[0153] 本发明的第二个方面提供了一种具有丝氨酸蛋白酶活性的分离多肽,其通过本发明的方法(如上文详述)可获得。
[0154] “分离”意指多肽并不位于细胞内或以其它方式提供于细胞内。因此,多肽可以作为无细胞制剂提供。
[0155] 本发明的多肽的优选实施方案在上文关于本发明的方法描述。因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以展现胰蛋白酶活性。
[0156] 举例来说,多肽可以包含以下或由以下组成:与SEQ ID NO:1的氨基酸序列共享至少70%序列一致性,例如至少80%、85%、90%、95%、95%、97%、98%或99%序列一致性的氨基酸序列(诸如SEQ ID NO:3和4)。
[0157] 在一个实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽是SEQ ID NO:1或2的变体,其包含一个或多个选自由以下氨基酸位置组成的群组的突变氨基酸(其中相同突变位点通过
参考两个替代性编号系统定义):
[0158] 通过参考蛋白质数据库[PDB]条目2EEK!定义:
[0159] E21、H25、H29、V47、K49、D50、L63、H71、H72、R74、N76、T79、Y82、S85、S87、N98、I99、V121、M135、V138、M145、V148、D150、K154、L160、M175、S179、A183、L185、V212、Y217、P225、A229、V233、L234、V238、M242、N244和/或Y245。
[0160] 通过参考Uniprot条目P16049-1 9和SEQ ID NO:2定义:
[0161] E25、H29、H33、V49、K51、D52、L65、H72、H73、R75、N77、T80、Y83、S86、S88、N99、I100、V122、M134、V137、M144、V147、D149、K152、L158、M173、S177、A181、L184、V208、Y213、P221、A225、V229、L230、V234、M238、N240和/或Y241。
[0162] 因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以是SEQ ID NO:1的变体,其包含一个或多个选自由以下组成的群组的氨基酸突变:
[0163] 通过参考蛋白质数据库[PDB]条目2EEK!定义:
[0164] E21T、H25Y、H29(Y/N)、V47I、K49E、D50Q、L63I、H71D、H72N、R74(K/E)、N76(T/L)、T79(S/N)、Y82F、S85A、S87(K/R)、S89R、N98T、I99L、V121I、M135Q、V138I、M145(T/L/V/E/K)、V148G、D150S、K154(T/V)、L160(I/A)、M175(K/Q)、S179N、A183V、L185G、V212I、Y217(D/H/S)、P225Y、A229V、V233N、L234Y、V238I、M242I、N244S和/或Y245N。
[0165] 通过参考Uniprot条目P16049-1和SEQ ID NO:2定义:
[0166] E25T、H29Y、H33(Y/N)、V49I、K51E、D52Q、L65I、H72D、H73N、R75(K/E)、N77(T/L)、T80(S/N)、Y83F、S86A、S88(K/R)、N99T、I100L、V122I、M134Q、V137I、M144(T/L/V/E/K)、V147G、D149S、K152(T/V)、L158(I/A)、M173(K/Q)、S177N、A181V、L184G、V208I、Y213(D/H/S)、P221Y、A225V、V229N、L230Y、V234I、M238I、N240S和/或Y241N。
[0167] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一或其组合(表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸序列:
[0168] 表1
[0169]
[0170]
[0171]
[0172] 同样地,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一或其组合(表2)的SEQ ID NO:1的氨基酸:
[0173] 表2
[0174]
[0175]
[0176]
[0177] 在上表1和2中,在通过参考SEQ ID NO:2中的突变(即,UniProt P16049-1)定义具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽的情况下,应了解,成熟的蛋白酶将以I20开始作为其N端氨基
酸。然而,其通常将表达为在N端处具有活化序列的酶原多肽(参看上文)。
[0178] 本领域的技术人员应了解,上文所鉴别的突变(通过参考大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的氨基酸序列,SEQ ID NO:1定义)也可以在来自其它物种的胰蛋白酶中制得。举例来说,在SEQ ID NO:3和4中突出强调的特定突变(分别是H25N和L160I,参考SEQ ID NO:1和PDB 
2EEK!)可以在来自阿拉斯加青鳕的胰蛋白酶中制得(例如,参看GenBank:BAH70476.3,其中活性胰蛋白酶的氨基酸序列在位置I20处开始,以使得H25对应于BAH70476.3中的H29,等
等)。
[0179] 在一个替代性实施方案中,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽包含以下或由以下组成:天然存在的丝氨酸蛋白酶的氨基酸序列。因此,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以由真核或原核来源的天然存在的胰蛋白酶的氨基酸序列组成。特定包括冷适应胰蛋白酶,诸如
来自大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)、大西洋和太平洋鲑鱼(例如,大西洋鲑和大麻哈鱼属)以及
阿拉斯加青鳕(黄线狭鳕)的胰蛋白酶。举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以包含
SEQ ID NO:1的氨基酸或由SEQ ID NO:1的氨基酸组成。
[0180] 然而,本领域的技术人员应了解,本发明的这类天然存在的丝氨酸蛋白酶多肽必须以不同于其在自然界中所发现的形式的形式提供。举例来说,本发明的多肽可以由天然
存在的真核胰蛋白酶的氨基酸序列组成,但缺乏存在于在自然界中表达的蛋白质上的糖基
化部分。
[0181] 本领域的技术人员还应了解,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽还可以包含上文所定义的氨基酸序列中的任一者的片段或由这个片段组成,其中这个片段展现抗微生物活性
(如上文关于本发明的第一个方面所论述)。
[0182] 有利地,本发明的第二个方面的重组多肽相对于天然存在的丝氨酸蛋白酶展现一种或多种改善或其它方面有益的特性。
[0183] 因此,在一个实施方案中,多肽相对于从大西洋鳕鱼分离(即,从鳕鱼纯化并且具有SEQ ID NO:1的氨基酸序列(PDB 2EEK!);作为 从Zymetech Ltd可购得;还参
看EP 1 202 743 B,其相关公开内容以引用的方式并入本文中)的胰蛋白酶I展现改善的稳
定性。
[0184] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I的胰蛋白酶多肽可以展现改善的热稳定性。“热稳定性”意指多肽当暴露于高温时保留其丝氨酸蛋白酶活性的能力。热稳定性可以通过测定当多肽在60℃下储存3.5小时时丝氨酸蛋
白酶活性的保留来评估(参看下文的实施例)。
[0185] 具有改善的热稳定性的本发明的例示性多肽包括那些多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一(参看表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸(PDB 2EEK!):
[0186] (a)K154E(“EZA-006”);
[0187] (b)N98T(“EZA-007”);
[0188] (c)I99L(“EZA-008”);
[0189] (d)V212I(“EZA-0010”);
[0190] (e)Y217D、M175K(“EZA-011”);
[0191] (f)Y217H(“EZA-012”);
[0192] (g)A229V(“EZA-014”);
[0193] (h)H25Y(“EZA-015”);
[0194] (i)H25N(“EZA-016”);
[0195] (j)H72N(“EZA-019”);
[0196] (k)R74E(“EZA-021”);
[0197] (l)N76L、Y82F(“EZA-023”);
[0198] (m)T79N(“EZA-025”);
[0199] (n)K49E、D50Q(“EZA-026”);
[0200] (o)S87R(“EZA-027”);
[0201] (p)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
[0202] (q)S179N、V233N(“EZA-029”);
[0203] (r)M135Q(“EZA-030”);
[0204] (s)M145K、V148G(“EZA-031”);
[0205] (t)L63I、S85A(“EZA-033”);
[0206] (u)L160I(“EZA-034”);
[0207] (v)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
[0208] (w)V121I(“EZA-036”);
[0209] (x)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);以及
[0210] (y)L234Y(“EZA-039”)
[0211] 其中突变位置参考PDB条目号2EEK!中的氨基酸编号鉴别。
[0212] 或者或另外,本发明的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I可以展现改善的自体蛋白水解稳定性。
[0213] “自体蛋白水解稳定性”意指多肽保留其丝氨酸蛋白酶活性而不会因多肽催化本身蛋白水解性裂解引起失活的能力。自体蛋白水解稳定性可以通过测定当多肽在25℃下储
存8小时时丝氨酸蛋白酶活性的保留来评估(参看下文的实施例)。
[0214] 具有改善的自体蛋白水解稳定性的本发明的例示性多肽包括那些多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一(参看表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸(PDB 
2EEK!):
[0215] (a)I99L(“EZA-008”);
[0216] (b)V212I(“EZA-0010”);
[0217] (c)Y217D、M175K(“EZA-011”);
[0218] (d)Y217H(“EZA-012”);
[0219] (e)A229V(“EZA-014”);
[0220] (f)H25Y(“EZA-015”);
[0221] (g)H25N(“EZA-016”);
[0222] (h)H29Y(“EZA-017”);
[0223] (i)H72N(“EZA-019”);
[0224] (j)R74E(“EZA-021”);
[0225] (k)N76T(“EZA-022”);
[0226] (l)N76L、Y82F(“EZA-023”);
[0227] (m)T79S(“EZA-0024”);
[0228] (n)T79N(“EZA-025”);
[0229] (o)K49E、D50Q(“EZA-026”);
[0230] (p)S87R(“EZA-027”);
[0231] (q)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);
[0232] (r)S179N、V233N(“EZA-029”);
[0233] (s)M135Q(“EZA-030”);
[0234] (t)M145K、V148G(“EZA-031”);
[0235] (u)L63I、S85A(“EZA-033”);
[0236] (v)L160I(“EZA-034”);
[0237] (w)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
[0238] (x)V121I(“EZA-036”);以及
[0239] (y)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”)
[0240] 其中突变位置参考PDB条目号2EEK!中的氨基酸编号鉴别。
[0241] 本领域的技术人员应了解,本发明的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离(即,从鳕鱼纯化并且具有SEQ ID NO:1的氨基酸序列;作为 可购得)的胰蛋白酶I可以展现改
善的催化活性。
[0242] 举例来说,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I可以展现改善(即,升高)的Kcat。
[0243] 具有改善的Kcat的本发明的例示性多肽包括那些多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一(参看表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸(PDB2EEK!):
[0244] (a)H25N(“EZA-016”);
[0245] (b)H29Y(“EZA-017”);
[0246] (c)H71D(“EZA-018”);
[0247] (d)H72N(“EZA-019”);
[0248] (e)N76T(“EZA-022”);
[0249] (f)N76L、Y82F(“EZA-023”);
[0250] (g)M145K、V148G(“EZA-031”);
[0251] (h)M175Q(“EZA-032”);
[0252] (i)L63I、S85A(“EZA-033”);
[0253] (j)L160I(“EZA-034”);
[0254] (k)V138I、L160A、A183V(“EZA-035”);
[0255] (l)V47I、V238I、M242I(“EZA-037”);以及
[0256] (m)V238I(“EZA-038”)
[0257] 其中突变位置参考PDB条目号2EEK!中的氨基酸编号鉴别。
[0258] 或者或另外,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I可以展现改善(即,较低)的Km。
[0259] 具有改善的Km的本发明的例示性多肽包括那些多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一(参看表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸(PDB2EEK!):
[0260] (a)K154T(“EZA-003”);
[0261] (b)I99L(“EZA-008”);
[0262] (c)V212I(“EZA-0010”);
[0263] (d)Y217D、M175K(“EZA-011”);
[0264] (e)Y217S(“EZA-013”);
[0265] (f)A229V(“EZA-014”);
[0266] (g)H25Y(“EZA-015”);
[0267] (h)K49E、D50Q(“EZA-026”);
[0268] (i)E21T、H71D、D150S、K154V(“EZA-028”);以及
[0269] (j)M135Q(“EZA-030”)
[0270] 其中突变位置参考PDB条目号2EEK!中的氨基酸编号鉴别。
[0271] 最后,具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽相对于从大西洋鳕鱼分离的胰蛋白酶I可以展现改善(即,升高)的特异性常数(Kcat/Km)。
[0272] 具有改善的Kcat/Km的本发明的例示性多肽包括那些多肽,其包含以下或由以下组成:具有下列定义的突变之一(参看表1)的SEQ ID NO:1的氨基酸(PDB 2EEK!):
[0273] (a)K154T(“EZA-003”);
[0274] (b)Y217D、M175K(“EZA-011”);
[0275] (c)Y217S(“EZA-013”);
[0276] (d)A229V(“EZA-014”);以及
[0277] (e)M135Q(“EZA-030”);
[0278] 其中突变位置参考PDB条目号2EEK!中的氨基酸编号鉴别。
[0279] 本领域的技术人员应了解,本发明的多肽可以经历由宿主细胞进行的翻译后修饰。举例来说,在需要重组表达的多肽的糖基化的情况下,可以使用酵母宿主细胞(诸如巴斯德毕赤酵母)。
[0280] 然而,细菌宿主细胞(诸如大肠杆菌)不允许多肽的糖基化。因此,在一个实施方案中,本发明的多肽是非糖基化的。
[0281] 如本文所用的术语“氨基酸”包括标准的二十种遗传编码的氨基酸和其对应的呈‘D’形式的立体异构体(与天然的‘L’形式相比较)、ω-氨基酸、其它天然存在的氨基酸、非常规氨基酸(例如,α,α-二取代的氨基酸、N-烷基氨基酸等等)以及化学衍生的氨基酸(参看下文)。
[0282] 除非另有明确规定,否则当特定列举氨基酸,诸如“丙氨酸”或“Ala”或“A”时,这个术语指的是L-丙氨酸与D-丙氨酸。其它非常规氨基酸也可以是本发明的多肽的适合组分,只要所需的功能特性由多肽保留即可。对于所示的多肽,每个编码的氨基酸残基在适当时
由单字母名称表示,对应于常规氨基酸的俗名。
[0283] 在一个实施方案中,如本文所定义的多肽包含L-氨基酸或由L-氨基酸组成。
[0284] 本领域的技术人员应了解,本发明的多肽可以包含一个或多个已经修饰或衍生的氨基酸或由一个或多个已经修饰或衍生的氨基酸组成。
[0285] 一个或多个氨基酸的化学衍生物可以通过与功能侧基反应而达成。这类衍生的分子包括例如游离氨基已经衍生形成胺盐酸盐、对甲苯磺酰基、羧基苯甲酰基、叔丁氧基羰基、氯乙酰基或甲酰基的那些分子。游离羧基可以衍生形成盐、甲酯和乙酯或其它类型的酯和酰肼。游离羟基可以衍生形成O-酰基或O-烷基衍生物。化学衍生物还包括含有二十种标
准氨基酸的天然存在的氨基酸衍生物的那些肽。举例来说:4-羟基脯氨酸可以代替脯氨酸;
5-羟基赖氨酸可以代替赖氨酸;3-甲基组氨酸可以代替组氨酸;高丝氨酸可以代替丝氨酸
并且氨酸代替赖氨酸。衍生物还包括含有一个或多个添加或缺失的肽,只要维持必需的
活性即可。其它包括的修饰是酰胺化、氨基末端酰化(例如,乙酰化或硫代乙醇酸酰胺化)、末端羧基酰胺化(例如,使用氨或甲胺)以及类似的末端修饰。
[0286] 本领域的技术人员应进一步了解,拟肽化合物也可能适用。术语‘拟肽’指的是模拟作为治疗剂的特定肽的构象和所需特征的化合物。
[0287] 举例来说,所述多肽不仅包括氨基酸残基通过肽(-CO-NH-)键联连接的分子,而且包括肽键反转的分子。这类逆反(retro-inverso)拟肽可以使用本领域中已知的方法制得,例如Meziere等(1997《)免疫学杂志(J.Immunol.)》159,3230-3237中所描述的那些,这个文献以引用的方式并入本文中。这种方法涉及制造含有涉及骨架的变化,而不是侧链的定向
的伪肽。含有NH-CO键替代CO-NH肽键的逆反肽对蛋白水解的抗性大得多。或者,所述多肽可以是氨基酸残基中的一者或多者通过-y(CH2NH)-键代替常规酰胺键联连接的拟肽化合物。
[0288] 在另一个替代方案中,肽键可以完全免除,条件是使用保留氨基酸残基的原子之间的间隔的适当连接子部分;可能有利的是连接子部分具有与肽键实质上相同的电荷分
布和实质上相同的平面性。
[0289] 还应了解,所述多肽可以便利地在其N端或C端处受阻断以便帮助降低对外蛋白水解性消化的敏感度。
[0290] 多种未编码或修饰的氨基酸,诸如D-氨基酸和N-甲基氨基酸也已经用于修饰哺乳动物肽。另外,假定的生物活性构象可以通过共价修饰,诸如环化或通过并入内酰胺或其它类型的桥来稳定 ,例如,参看Veber等 ,1978 ,《美国国家科学院院 刊
(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)》75:2636和Thursell等,1983《, 生物化学与生物物理研究通讯(Biochem.Biophys.Res.Comm.)》111:166,其以引用的方式并入本文中。
[0291] 本领域的技术人员应了解,本发明还包括上文所描述的多肽的医药学上可接受的酸或加成盐。用于制备适用于本发明的前述碱化合物的医药学上可接受的酸加成盐的酸
是形成无毒的酸加成盐,即,含有药理学上可接受的阴离子的盐的那些,这些盐尤其诸如盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硝酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、酸式柠檬酸盐、酒石酸盐、酒石酸氢盐、琥珀酸盐、来酸盐、富马酸盐、葡糖酸盐、蔗糖酸盐、苯甲酸盐、甲烷磺酸盐、乙烷磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐以及双羟酸盐[即,1,1'-亚甲基-双(2-羟基-3-萘甲酸盐)]。
[0292] 医药学上可接受的碱加成盐也可以用于产生多肽的医药学上可接受的盐形式。可以用作制备性质上呈酸性的本发明化合物的医药学上可接受的碱盐的试剂的化学碱是与
这类化合物形成无毒的碱盐的那些。这类无毒的碱盐包括(但不限于)来源于这类药理学上
可接受的阳离子的那些,尤其诸如碱金属阳离子(例如,和钠)和碱土金属阳离子(例如,和镁),铵或水溶性胺加成盐,诸如N-甲基葡糖胺(葡甲胺),以及医药学上可接受的有机胺的低碳烷醇铵和其它碱盐。
[0293] 应进一步了解,本发明的多肽可以冻干用于储存并且在使用前在适合的载剂中重构。可以采用任何适合的冻干方法(例如,喷雾干燥滤饼干燥)和/或重构技术。本领域的技术人员应了解,冻干和重构可以导致不同程度的活性损失并且使用水平可能必须向上调整
以作补偿。优选地,冻干(冷冻干燥)的多肽当再水合时损失不大于约20%、或不大于约
25%、或不大于约30%、或不大于约35%、或不大于约40%、或不大于约45%、或不大于约
50%的其活性(冻干前)。
[0294] 本发明的第三个方面提供了一种分离的核酸分子,其编码根据本发明的第二个方面的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽。“核酸分子”包括DNA(例如,基因组DNA或互补DNA)和mRNA分子,其可以是单股或双股的。“分离”意指核酸分子并不位于细胞内或以其它方式提供于细胞内。在一个实施方案中,核酸分子是cDNA分子。
[0295] 本发明的范围内还包括以下:
[0296] (a)本发明的第四个方面提供了一种载体(诸如表达载体),其包含根据本发明的第三个方面的核酸分子;以及
[0297] (b)本发明的第五个方面提供了一种宿主细胞(诸如微生物或哺乳动物细胞),其包含根据本发明的第三个方面的核酸分子或根据本发明的第四个方面的载体。
[0298] 本发明的第六个方面提供了一种治疗性组合物,其包含医药学上有效量的根据本发明的第二个方面的多肽和医药学上可接受的稀释剂、载剂、佐剂或赋形剂。
[0299] 额外的化合物可以包括于组合物中,包括螯合剂,诸如EDTA、柠檬酸盐、EGTA或谷胱甘肽。抗微生物/治疗性组合物可以按本领域中已知的方式制备,其储存足够稳定并且适合施用于人类和动物。治疗性组合物可以冻干,例如,经由冷冻干燥、喷雾干燥、喷雾冷却,或经由使用来自超临界粒子成型的粒子成型。
[0300] “医药学上可接受”意指不会降低本发明多肽的胰蛋白酶活性的有效性的无毒物质。这类医药学上可接受的缓冲剂、载剂或赋形剂在本领域中是众所周知的(参看《雷明顿医药科学(Remington's Pharmaceutical Sciences)》,第18版,A.R Gennaro编,Mack 
Publishing Company(1990)和《医药赋形剂手册(handbook of Pharmaceutical 
Excipients)》,第3版,A.Kibbe编,Pharmaceutical Press(2000),其公开内容以引用的方
式并入本文中)。
[0301] 术语“缓冲剂”欲意指含有酸-碱混合物以稳定pH为目的的水性溶液。缓冲剂的实例是Trizma、Bicine、Tricine、MOPS、MOPSO、MOBS、Tris、Hepes、HEPBS、MES、磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、柠檬酸盐、乙醇酸盐、乳酸盐、酸盐、ACES、ADA、酒石酸盐、AMP、AMPD、AMPSO、BES、CABS、二甲胂酸盐、CHES、DIPSO、EPPS、乙醇胺、甘氨酸、HEPPSO、咪唑、咪唑乳酸、PIPES、SSC、SSPE、POPSO、TAPS、TABS、TAPSO以及TES。
[0302] 术语“稀释剂”欲意指在治疗性制剂中以稀释肽为目的的水性或非水性溶液。稀释剂可以是盐水、水、聚乙二醇、丙二醇、乙醇或油(诸如红花油、玉米油、花生油籽油或芝麻油)中的一者或多者。
[0303] 术语“佐剂”欲意指添加至配方中以增加本发明的多肽的生物作用的任何化合物。佐剂可以是具有不同阴离子的锌、盐中的一者或多者,例如(但不限于)不同酰基组
成的氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、硫氰酸盐、亚硫酸盐、氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐、乳酸盐、乙醇酸盐、柠檬酸盐、硼酸盐、酒石酸盐以及乙酸盐。佐剂还可以是阳离子聚合物,诸如阳离子纤维素醚、阳离子纤维素酯、脱乙酰基透明质酸、壳聚糖、阳离子树状聚合物,阳离子合成聚合物,诸如聚(乙烯基咪唑),以及阳离子多肽,诸如聚组氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸以及含有这些氨基酸的肽。
[0304] 赋形剂可以是碳水化合物、聚合物、脂质以及矿物中的一者或多者。碳水化合物的实例包括乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露糖醇以及环糊精,将其添加至组合物中,例如,用于促进冻干。聚合物的实例是淀粉、纤维素醚、纤维素羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、海藻酸盐、角叉菜胶、透明质酸和其衍生物、聚丙烯酸、聚磺酸盐、聚乙二醇/聚氧化乙烯、聚氧化乙烯/聚氧化丙烯共聚物、不同程度的水解的聚乙烯醇/聚乙酸乙烯酯、以及聚乙烯吡咯烷,全部具有不同分子量,将其添加至组合物中,例如,用于粘度控制、用于达成生物粘附、或用于保护脂质免于化学或蛋白水解性降解。脂质的实例是脂肪酸、磷脂、甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯、神经酰胺、鞘脂和糖脂(全部具有不同酰基链长度和饱和度)、蛋卵磷酯、大豆卵磷脂、氢化蛋和大豆卵磷脂,出于与聚合物类似的原因将其添加至组合物中。矿物的实例是滑石、氧化镁、氧化锌以及氧化,将其添加至组合物中以获得益处,诸如液体积存的减少或有利的颜料特性。
[0305] 在一个实施方案中,多肽可以与稳定剂,诸如氯化钙一起提供。
[0306] 本发明的多肽可以配制成本领域中已知的适合于递送多肽剂的任何类型的治疗性组合物。
[0307] 在一个实施方案中,多肽可以简单地溶解于水、盐水、聚乙二醇、丙二醇、乙醇或油(诸如红花油、玉米油、花生油、棉籽油或芝麻油)、黄蓍胶和/或各种缓冲剂中。举例来说,在配制多肽以经口施用(诸如在口腔喷雾中)的情况下,治疗性组合物可以包含溶解于水、甘油以及薄荷醇中的多肽。例示性口腔喷雾配方在斯堪的纳维亚(Scandinavia)内作为
(由Enzymatica AB,Lund,Sweden)销售。
[0308] 在一个优选实施方案中,本发明提供了在渗透活性溶液中的如上文所描述的蛋白酶多肽。举例来说,多肽可以在甘油或丙三醇中配制。在不希望受理论约束的情况下,据信这类渗透活性溶液有助于流体从微生物细胞内移动至细胞外环境。据信这继而通过建立抑
制(至少一部分)诸如细菌和病毒的微生物细胞被宿主上皮细胞(例如,口咽的)吸收的薄的
活性屏障而有助于本发明的多肽的治疗作用。
[0309] 在另一个实施方案中,本发明的治疗性组合物可以呈脂质体的形式,其中多肽除了其它医药学上可接受的载剂以外还与诸如脂质的两亲剂组合,其以聚集形式作为胶束、
不溶性单层以及液晶存在。用于脂质体配方的适合脂质包括(但不限于)甘油单酯、甘油二
酯、硫脂、溶血卵磷脂、磷脂、皂苷、胆汁酸等等。适合的脂质还包括在极性头基中由聚(乙二醇)修饰用于延长血流循环时间的上述脂质。这类脂质体配方的制备可以在例如US 4,235,
871中找到,其公开内容以引用的方式并入本文中。
[0310] 本发明的治疗性组合物还可以呈生物可降解微球的形式。脂肪族聚酯,诸如聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、PLA与PGA的共聚物(PLGA)或聚(己内酯)(PCL)以及聚酸酐已
经广泛用作微球生产中的生物可降解聚合物。这类微球的制备可以在US 5,851,451中和EP 
0 213 303中找到,其公开内容以引用的方式并入本文中。
[0311] 在另一个实施方案中,本发明的治疗性组合物以聚合物凝胶的形式提供,其中诸如淀粉、纤维素醚、纤维素羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、海藻酸盐、角叉菜胶、透明质酸和其衍生物、聚丙烯酸、聚乙烯基咪唑、聚磺酸盐、聚乙二醇/聚氧化乙烯、聚氧化乙烯/聚氧化丙烯共聚物、不同程度的水解的聚乙烯醇/聚乙酸乙烯酯、以及聚乙烯吡咯烷酮的聚合物用于含有肽的溶液的增稠。聚合物还可以包含明胶或
胶原蛋白
[0312] 应了解,本发明的治疗性组合物可以包括离子和规定的pH用于多肽作用的强化。另外,组合物可以经受常规治疗性操作,诸如灭菌,和/或可以含有常规佐剂,诸如防腐剂、稳定剂、湿润剂、乳化剂、缓冲剂、填充剂等等。
[0313] 在一个优选实施方案中,治疗性组合物包含Tris或磷酸盐缓冲液中的中的多肽,连同EDTA、木糖醇、山梨糖醇、丙二醇以及甘油中的一者或多者。
[0314] 根据本发明的治疗性组合物可以经由本领域的技术人员已知的任何适合途径施用。因此,可能的施用途径包括经口、经颊、肠道外(静脉内、皮下、鞘内以及肌肉内)、局部、经眼、经鼻、经、肠道外、经阴道以及经直肠。从植入物施用也是可能的。
[0315] 在一个替代性实施方案中,治疗性组合物是肠道外施用,例如,静脉内、脑室内、关节内、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内、颅内、肌肉内或皮下,或其可以通过输注技术施用。治疗性组合物以无菌水性溶液的形式便利地施用,这种溶液可以含有其它物质,例如,足够的盐或葡萄糖以使溶液与血液等张。如有必要,水性溶液应适当地缓冲(优选地达到3至9的pH)。在无菌条件下适合的肠道外配方的制备容易通过本领域的技术人员所熟知
的标准医药技术实现。
[0316] 适合于肠道外施用的配方包括水性和非水性无菌注射溶液,其可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂以及促使配方与预期接受者的血液等张的溶质;以及水性和非水性无菌悬浮液,其可以包括悬浮剂和增稠剂。配方可以在单位剂量或多剂量容器,例如密封安瓿和小瓶中呈现,并且可以在冷冻干燥(冻干)条件中储存,其仅需要在临用前添加无菌液体载
剂,例如注射用水。即时注射溶液和悬浮液可以从先前所描述的种类的无菌粉末、颗粒以及片剂制备。
[0317] 或者,治疗性组合物可以鼻内或通过吸入施用(例如,以气雾剂喷雾呈现形式从加压容器、喷雾器雾化器借助于适合的推进剂,诸如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、氢氟烷诸如1,1,1,2-四氟乙烷(HFA 134A3)或1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFA 
227EA3)、二氧化碳或其它适合的气体)。在加压气雾剂的情况下,剂量单位可以通过提供以递送计量的量来确定。加压容器、泵、喷雾器或雾化器可以含有活性多肽的溶液或悬浮液,例如使用乙醇与推进剂的混合物作为溶剂,其可以另外含有润滑剂,例如脱水山梨糖醇三油酸酯。可以配制用于吸入器或吹入器中的胶囊和药筒(例如,从明胶制得)以含有本发
明的化合物与适合的粉末基剂(诸如乳糖或淀粉)的粉末混合物。
[0318] 有利地,多肽以适合于递送至口腔和/或口咽的粘膜的形式提供。举例来说,多肽可以在口腔喷雾、糖锭、香锭、口香糖或液体中提供。
[0319] 治疗性组合物将以医药学上有效剂量施用于患者。如本文所用的‘治疗有效量’或‘有效量’或‘治疗有效’指的是为给定的病状和施用方案提供治疗作用的量。这是经过计算以与所需要的添加剂和稀释剂,即,载剂或施用媒剂联合产生所需治疗作用的活性物质的预定数量。此外,其欲意指足以减少并且最优选地防止宿主的活动、功能以及反应的临床上显著缺乏的量。或者,治疗有效量足以引起宿主的临床上显著的病状的改善。如本领域的技术人员所了解,化合物的量可以取决于其比活性而变化。适合的剂量可以含有经过计算以
与所需要的稀释剂联合产生所需治疗作用的活性组合物的预定数量。在制造本发明的组合
物的方法和用途中,提供治疗有效量的活性组分。如本领域中众所周知,治疗有效量可以由一般技术的医学或兽医工作者基于患者特征,诸如年龄、体重、性别、病状、并发症、其它疾病等等来确定。医药学上有效剂量的施用可以通过以个别的剂量单位或者数个较小的剂量
单位的形式单次施用以及通过以特定时间间隔多次施用细分的剂量来进行。或者,剂量可
以作为连续输注经过较长时段提供。
[0320] 多肽可以按各种浓度配制,这取决于所使用的化合物的功效/毒性。优选地,配方包含浓度介于0.1μM与1mM之间,更优选地介于1μM与500μM之间、介于500μM与1mM之间、介于
300μM与700μM之间、介于1μM与100μM之间、介于100μM与200μM之间、介于200μM与300μM之间、介于300μM与400μM之间、介于400μM与500μM之间,并且最优选地约500μM的活性剂。
[0321] 因此,治疗性配方可以包含在施用于受试者之后足以杀死或减缓微生物,诸如病毒、细菌以及酵母的生长的多肽的量。
[0322] 本发明的第七个方面提供了根据本发明的第二个方面的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽,其用于医学中。
[0323] 本发明的第八个相关方面提供了如上文所定义的多肽,其制备用于治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤组成的群组的病症或病状的药物。
[0324] “微生物感染”包括细菌感染、病毒感染、真菌感染、寄生虫感染以及酵母感染。
[0325] 举例来说,本发明的多肽可以用于治疗或预防与细菌感染(有或没有生物膜形成)相关的病症或病状,诸如牙周病
[0326] 或者,本发明的多肽可以用于治疗或预防与病毒感染相关的病症或病状,诸如普通感冒和流感。举例来说,病毒感染可以由肠病毒(诸如人鼻病毒或柯萨奇A病毒)或由单纯疱疹病毒引起。
[0327] 另外,本发明的多肽可以用于治疗或预防与真菌感染相关的病症或病状,诸如脚癣(香港脚(athlete's foot))和念珠菌病(鹅口疮)。
[0328] 本发明的多肽特别适合用于具有或易感免疫缺陷的受试者。
[0329] “免疫缺陷”意指受试者的免疫疾病完全或部分受损害的病状。免疫缺陷可以是获得性或继发性的,例如在用免疫抑制剂疗法治疗之后,或可以是原发性的,例如身体免疫系统的一部分缺少或不正常发挥功能的天然存在的病症。因此,在一个实施方案中,免疫缺陷是继发性或获得性免疫缺陷。
[0330] 举例来说,受试者的免疫缺陷可能因接受免疫抑制剂疗法(诸如糖皮质激素、细胞抑制剂、抗体、作用于亲免素(immunophilin)的药物、干扰素、类鸦片、TNF结合蛋白、霉酚酸酯以及放射疗法)的治疗引起。
[0331] 免疫抑制剂疗法通常用于医学中,例如:
[0332] (a)以预防移植的器官和组织(例如,骨髓、心、肾、肝)的排斥反应;
[0333] (b)以治疗自体免疫疾病或自体免疫来源的疾病(例如,类湿性关节炎、多发性硬化、重症肌无力、全身性红斑狼疮、肉状瘤病、局灶节段性肾小球硬化、克罗恩氏病
(Crohn's disease)、白塞氏病(Behcet's Disease)、天疱疮以及溃疡性结肠炎);以及
[0334] (c)以治疗其它非自体免疫发炎性疾病(例如,长期过敏性哮喘控制)。
[0335] 在另一个实施方案中,免疫缺陷是天然存在的免疫缺陷。举例来说,免疫缺陷可以归因于原发性免疫缺陷(参看下文)、癌症(诸如白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤)、慢性感染(诸如获得性免疫缺陷综合症或AIDS)、营养不良和/或老龄化。
[0336] 原发性免疫缺陷包括促使患者更易发生感染的多种病症。如果不加治疗,那么这些感染可能是致命的。常见的原发性免疫缺陷包括体液免疫病症(影响B细胞分化或抗体产
生)、T细胞缺陷以及联合B细胞和T细胞缺陷、吞噬细胞病症以及补体缺陷。这些病症的主要指示包括多重感染(尽管有积极的治疗)、不常见或机会性生物体的感染、无法成长或不良
生长以及阳性家族史。早期识别和诊断可以显著改变原发性免疫缺陷的过程并且对患者结
果具有正面影响。
[0337] 因此,本发明的多肽用于治疗或预防口腔和/或口咽的继发性感染。举例来说,多肽可以用于治疗或预防鼻溢和/或口腔真菌感染和/或牙龈疮疡。
[0338] 本发明的多肽特别适用于治疗或预防罹受有规律的感染事件(例如一年至少五次微生物感染,例如一年至少十次、十五次、二十次、三十次或更多次微生物感染)的PI患者的微生物感染。
[0339] 本发明的多肽也特别适用于治疗或预防运动员,尤其职业运动员或其他高机能运动员的微生物感染。这类个体的过度训练和/或长期体力消耗可以导致免疫功能的暂时性
削弱,这可以持续数小时至数天,促使其在那个时段期间易受微生物感染(尤其是感冒和流感)。
[0340] 因此,在一个实施方案中,本发明的多肽用于治疗或预防马拉松选手的微生物感染。多肽可以在即将马拉松赛跑之前施用(例如,在事件之前持续一天或两天或更多天),在事件本身当天施用,和/或紧接在马拉松赛跑之后施用(例如,在事件之后持续一天或两天
或三天或四天或五天或六天或七天或更多天)。
[0341] 在一个替代性实施方案中,本发明的多肽可以用于治疗或预防与发炎相关的病症或病状。
[0342] 举例来说,发炎性病症或病状可以选自由以下组成的群组:疼痛、急性发炎、慢性发炎、关节炎、发炎关节、滑囊炎、骨关节炎、类风湿性关节炎、青少年类风湿性关节炎、败血性关节炎、纤维肌痛、全身性红斑狼疮、静脉炎、炎、皮疹、皮癣、痤疮、湿疹、面部脂溢性湿疹,以及手部、面部或颈部湿疹。
[0343] 在另一个实施方案中,本发明的多肽可以用于治疗或预防创伤,诸如急性外伤(包括烧伤)、局部溃疡、疤痕、瘢痕瘤、疖以及疣。
[0344] 因此,本发明的多肽可以按创伤护理产品的形式(即,与创伤护理材料组合)提供。
[0345] “创伤护理材料”包括适合用于创伤护理的实质上无毒的材料,包括海藻酸盐、无定形水凝胶、片状水凝胶、亲水纤维(hydrofibre)以及其混合物。
[0346] 创伤护理产品可以采取许多不同形式,这取决于所使用的构成材料和产品的预期目的。通常,然而,产品以干燥的无纺布薄片、冷冻干燥的薄片、固体凝胶薄片、条带、绳以及粘性凝胶的形式提供,其可以用于绷带或敷料中或作为绷带或敷料。
[0347] 在使用之前,创伤护理产品应是无菌的并且封装于微生物不透性容器中。举例来说,创伤护理产品可以储存于管或其它适合的无菌敷涂器中。
[0348] 通常,将创伤护理产品直接敷涂至创伤的表面。任选地,可以在创伤护理产品的顶部敷涂第二种常规敷料。此外,在一些情况下,可以在创伤与创伤护理产品之间敷涂可透性抗粘附敷料。
[0349] 多肽特别适合于清创(即,从其它方面健康的皮肤去除受感染、死亡或剥落的皮肤)和/或纤维蛋白的去除。
[0350] 本领域的技术人员应了解,本发明的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以与一种或多种额外活性剂组合使用。
[0351] 举例来说,额外活性剂选自由以下组成的群组:抗微生物剂(包括抗生素、抗病毒剂以及抗真菌剂)、消炎剂(包括类固醇和非类固醇消炎剂)以及抗败血剂。
[0352] 或者或另外,本发明的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽可以与一种或多种额外酶,诸如糖苷酶组合使用。
[0353] 本发明的第九个方面提供了根据本发明的第二个方面的多肽的用途,其用于制备用以治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤(诸如上文关于本发明的第八个方面详
述的那些)组成的群组的病症或病状的药物。
[0354] 本发明的第十个方面提供了一种在受试者中治疗或预防选自由微生物感染、发炎以及创伤(诸如上文关于本发明的第八个方面详述的那些)组成的群组的病症或病状的方
法,这种方法包括施用有效量的根据本发明的第二个方面的多肽。
[0355] 除了众多医学应用以外,本发明的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽在美容应用中也具有效用。
[0356] 因此,本发明的第十一个方面提供了根据本发明的第二个方面的多肽的用途,其在受试者中作为美容疗法。
[0357] 本发明的第十三个方面提供了一种受试者中的美容疗法的方法,其包括将有效量的根据本发明的第二个方面的多肽施用于受试者。
[0358] 在上述方面的一个实施方案中,美容疗法将以下作用中的一者或多者提供给受试者:
[0359] (a)皮肤去角质(去除死亡和/或剥落的皮肤细胞);
[0360] (b)保护免于皮肤中的胶原蛋白和弹性蛋白分解;
[0361] (c)粉刺溶解作用;
[0362] (d)减少或防止眉间(皱眉)纹;和/或
[0363] (e)促进头发生长。
[0364] 本发明的具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽也具有作为工业剂的效用。
[0365] 因此,本发明的第十四个方面提供了根据本发明的第二个方面的多肽的用途,其作为工业剂。
[0366] 举例来说,多肽可以用作以下一者或多者:
[0367] (a)织物处理剂;
[0368] (b)生物催化剂(例如,在医药品的有机合成中);
[0369] (c)净化/消毒剂(例如,清洁剂);
[0370] (d)环境生物修复剂(例如,为了减少污染);
[0371] (e)分子生物剂;以及
[0372] (f)食物产品处理剂(例如,在乳品制造中)。
[0373] 除非上下文另有指示,否则本发明的给定方面、特征或参数的偏好和选项应被视为已经与本发明的所有其它方面、特征以及参数的任何和所有偏好和选项组合公开。举例
来说,在一个实施方案中,本发明提供了一种包含具有SEQID NO:3或4的氨基酸序列的胰蛋白酶多肽的口腔喷雾,其用于治疗或预防细菌或病毒感染。
[0374] 在本说明书中明显先前公布的文献的清单或论述不一定被认为是承认这个文献是技术现状的一部分或是公知常识。
[0375] 在权利要求书和/或说明书中与术语“包含”相结合使用的词语“一个/种(a/an)”的使用可以意指“一个/种”,但其还与“一个/种或多个/种”、“至少一个/种”以及“一个/种或多于一个/种”的含义一致。
[0376] 本发明的这些和其它实施方案当与上述描述和随附图式相结合考虑时将更好地理解和了解。然而,应了解,上述描述虽然指示本发明的各种实施方案和其众多特定细节,但作为说明而给出并且不具限制性。在本发明的范围内在不脱离其精神的情况下可以作出
许多替代、修改、添加和/或重排,并且本发明包括所有这类替代、修改、添加和/或重排。
[0377] 以下图式构成本说明书的一部分并且包括在内以进一步展示本发明的某些方面。本发明通过与本文所呈现的特定实施方案的详细描述组合参考图式可以更好地了解。
[0378] 图1.重组胰蛋白酶的活化和稳定性测试的示意性描述。
[0379] 图2.在BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3)宿主细胞中EZA-034的表达的例示性SDS-PAGE分析。在4ml LB培养基中在由1mM IPTG诱导下分别在37℃持续6小时、28℃持续8
小时、22℃持续16小时或18℃持续16小时的四种条件下进行EZA-034的表达优化。
[0380] 图3.EZA034的表达的例示性SDS-PAGE分析。在50ml摇瓶中使用两种菌株BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3)、三种培养基TB、TB加上0.5%葡萄糖以及TB加上0.5%葡萄糖减去甘油在由1mM IPTG诱导下分别在37℃持续6小时、28℃持续8小时、22℃持续16小时或
18℃持续16小时的四种条件下进行EZA-034的表达优化。
[0381] 图4.在5L发酵中在两种大肠杆菌菌株BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3)中,在三种不同培养基(TB+0.5%甘油、TB+0.5%葡萄糖以及TB,在由0.5mMIPTG诱导下,在22℃下持续16小时)中EZA-034的表达优化。(A)EZA-034的表达的SDS-PAGE分析,(B)总细胞裂解物中EZA-034的%的图示,其中%通过扫描对应的SDS-PAGE定量,(C)所测试的条件的湿细胞重
量的图示,以及(D)在所测试的条件中EZA-034的计算表达水平的图示。
[0382] 图5.在5L发酵中在大肠杆菌菌株ArcticExpress(DE3)中,在由0.5mMIPTG诱导下在22℃下持续16小时,分别在TB补料甘油、TB补料葡萄糖或2xTB无补料中EZA-034的表达优化。(A)EZA-034的表达的SDS-PAGE分析,(B)总细胞裂解物中EZA-034的%的图示,其中%通过扫描对应的SDS-PAGE定量,(C)所测试的条件的湿细胞重量的图示,以及(D)在所测试的
条件中EZA-034的计算表达水平的图示。低或高的OD指的是在IPTG诱导下的细胞密度,甘油补料的高OD等同于葡萄糖补料的高OD。
[0383] 图6.使用四种不同的活化肽,来自大西洋鳕鱼的野生型胰蛋白酶I的重组表达的SDS-PAGE分析。
实施例
[0384] 实施例A-产生重组丝氨酸蛋白酶多肽
[0385] 克隆
[0386] 将编码所关注的丝氨酸蛋白酶多肽的合成基因克隆至不含任何标签的大肠杆菌表达E3载体(GenScript)中。
[0387] 编码来自大西洋鳕鱼的野生型胰蛋白酶I的核酸在下文以SEQ ID NO:11示出(在pUC57中)
[0388]
[0389] 编码来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的突变型式的许多核酸分子通过常规技术,即,通过PCR定点诱变来合成。
[0390] 胰蛋白酶的再折叠和纯化
[0391] 使用标准程序,即,热休克转化,用含有编码所关注的丝氨酸蛋白酶多肽(胰蛋白酶)的核苷酸序列的E3载体转化化学感受态大肠杆菌BL21(DE3)细胞。
[0392] 在宿主细胞的细胞质中过度表达酶原多肽(胰蛋白酶原)并且形成包涵体。
[0393] 收集诱导之后的细胞并且通过超声处理而裂解。离心之后,在缓冲液(50mM Tris,10mM EDTA,2%Triton X-100,300mM NaCl,2mM DTT,pH 8.0)中洗涤包涵体,并且溶解于
50mM Tris,8M脲,pH 8.0中,并且然后在4℃下透析至1×PBS,10%甘油,pH 7.4中过夜。
[0394] 来自再折叠的所表达的酶原多肽的纯度展现>90%的纯度并且认为不需要其它纯化。
[0395] 然后通过添加从大西洋鳕鱼纯化的野生型胰蛋白酶I(0.2U/ml)并且在室温下孵育24小时来活化重组酶原多肽(参看实施例B)。
[0396] 例示性多肽
[0397] 获得或产生以下多肽:
[0398] (a)从大西洋鳕鱼纯化的野生型胰蛋白酶I(“WT-Tryp”或“野生型”);
[0399] (b)大西洋鳕鱼的重组表达的野生型胰蛋白酶I(SEQ ID NO:1,“R-Tryp”);以及
[0400] (c)大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的三十八种不同突变型式(即,SEQ ID NO:1的突变序列)。
[0401] 鳕鱼胰蛋白酶I的三十八种不同突变型式的序列突变示于表1(上文)中。
[0402] 例示性胰蛋白酶多肽最初表达为具有融合至N端的活化肽MEEDK(SEQ ID NO:5)的酶原多肽。
[0403] 实施例B:重组表达的大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的野生型和突变体形式的稳定性
[0404] 这个实施例概述了来自在大肠杆菌中表达的39种重组胰蛋白酶突变体的活化的结果。在24小时孵育之后由从大西洋鳕鱼纯化的野生型胰蛋白酶I(WT-Tryp)活化重组胰蛋
白酶多肽(R-Tryp)的活性。
[0405] 材料与方法
[0406] 重组胰蛋白酶的表达
[0407] 参看实施例A
[0408] 稳定性的评估
[0409] 设计用于重组样品的活化和稳定性分析的实验如下进行(参看图1):
[0410] 第1天:重组胰蛋白酶的活化
[0411] 在室温下在24小时期间在微量滴定板中由野生型胰蛋白酶(0.2U/ml)活化重组酶(0.2U/ml)。将样品与20mM Tris-HCl,1mM CaCl2,50%甘油,pH7.6混合达到200μl的最终体积。
[0412] 第2天:活性和稳定性测量
[0413] 将活化的重组酶转移至新的微量滴定板(II)并且保持于冰上以使酶保持稳定并且终止活化过程。
[0414] (a)初始活性A0的测定
[0415] 在新的微量滴定板(III)中通过将245μl含Gly-Pro-Arg的检验缓冲液与5μl来自微量滴定板(II)的重组酶混合来测定活化酶的活性(A0)。追踪410nm下的吸光度并且根据
以下公式计算活性:
[0416]
[0417] 其中斜率是在30℃下在200秒期间来自胰蛋白酶活性的动力学测量的线性回归的斜率;df是稀释因子,60是秒至分钟的转换,ε是等于8800M-1cm-1的延伸系数,l是等于
0.7109cm的光程长度,103是mol/l至μmol/ml的转换。
[0418] (b)温度灭活
[0419] 将100μl活化酶从微量滴定板(II)转移至新的微量滴定板(IV)并且稀释至200μl达到50%甘油,pH 7.6的最终浓度。在60℃下将板(IV)孵育3.5小时(WT-Tryp损失90%的初始活性)。依据(a)测定剩余的活性。
[0420] 第3天:自体催化
[0421] 将100μl活化酶从微量滴定板(II)转移至含有100μl含0.1U/ml胰蛋白酶的25%甘油和检验缓冲液(pH 7.6)的新的微量滴定板(V)。在25℃下将板孵育8小时(WT-Tryp损失
90%的初始活性)。如(a)所描述测定活性(AAX)。
[0422] 结果
[0423] 三十九种例示性丝氨酸蛋白酶多肽的活性、热稳定性以及自体催化在表3中报道(重组野生型鳕鱼胰蛋白酶EZA-001和其三十八种突变体)。在突变体当中活性存在相当大
的差异。数种突变体与仅具有5%剩余活性的野生型胰蛋白酶相比表现改善的温度稳定性,并且数种突变体与野生型胰蛋白酶相比显示实质上改善的自体催化稳定性。
[0424] 表3
[0425] 39种例示性丝氨酸蛋白酶多肽的活性
[0426]
[0427]
[0428]
[0429] 实施例C:鳕鱼胰蛋白酶I的重组突变形式的活性测量
[0430] 材料与方法
[0431] 重组多肽的表达
[0432] 使用实施例A中所描述的方法产生对应于来自大西洋鳕鱼的胰蛋白酶I的野生型氨基酸序列和其三十八种突变型式的多肽。
[0433] 活化
[0434] 通过在室温下添加野生型胰蛋白酶(0.2U/ml)并且孵育24小时来达成重组酶(约0.01mg/ml)的活化。在20mM Tris-HCl,1mM CaCl2,50%甘油,pH 8.0中制得混合物达到200μl的最终体积。
[0435] 测定动力学常数的活性检验
[0436] 在含有1%DMSO的检验缓冲液中以浓度0.005-0.15mM使用底物(Gly-Pro-Arg)。将245μL底物溶液吸移至96孔板中。通过添加5μL样品混合物(上述)开始反应并且在410nm下在SpectraMax板读取器中监测。在连续的15分钟运作的每分钟进行动力学测量。
[0437] 结果
[0438] 结果示于下表4中。
[0439] 表4
[0440]
[0441]
[0442]
[0443]
[0444]
[0445]
[0446]
[0447]
[0448] 实施例D:在大肠杆菌中EZA-034表达的菌株选择和摇瓶优化
[0449] 菌株选择
[0450] 方法
[0451] 使用表达为具有融合至N端的活化肽MEEDK(SEQ ID NO:5)的酶原多肽的例示性突变体胰蛋白酶EZA-034(参看表1;SEQ ID NO:4)进行表达优化。
[0452] 编码核酸包含SEQ ID NO:12的核苷酸序列:
[0453] ATGGAAGAAG ATAAAATCGT TGGCGGCTAT GAATGCACGA AACACTCGCAGGCACACCAG 61GTCTCACTGA  ACAGCGGTTA CCACTTTTGCGGCGGTAGTC TGGTTAGCAA AGATTGGGTT 
121GTTAGTGCGGCCCATTGCTA  TAAAAGCGTG  CTGCGTGTTC  GCCTGGGCGA 
ACATCACATT181CGTGTGAATG AAGGCACCGA ACAGTACATT AGCTCTAGTAGCGTTATCCG CCATCCGAAC 
241TACTCTAGTT ACAACATCAACAACGATATC ATGCTGATCA AACTGACCAA ACCGGCGACG 
301CTGAACCAGT ATGTGCACGC CGTTGCACTG CCGACCGAATGCGCAGCGGA TGCAACCATG 
361TGTACCGTGA GCGGCTGGGGTAATACGATG AGCTCTGTTG CGGATGGCGA TAAACTGCAG 
421TGCCTGTCTA TTCCGATTCT GAGTCATGCG GATTGTGCCA ACTCTTATCCGGGCATGATC 
481ACGCAGAGCA TGTTTTGCGC CGGTTACCTGGAAGGCGGTA AAGATAGCTG CCAGGGTGAT 
541TCTGGCGGTCCGGTGGTTTG  TAACGGCGTT  CTGCAGGGTG  TGGTTAGCTG 
GGGCTACGGT601TGTGCAGAAC GTGATCACCC GGGTGTCTAT GCTAAAGTCTGTGTGCTGTC GGGCTGGGTC 
661CGTGATACGA TGGCGAACTA TTAA
[0454] [SEQ ID NO:12]
[0455] 在4ml LB培养基中使用四种大肠杆菌菌株BL21(DE3)、ArcticExpress(DE3)以及BL21Star(DE3),在由1mM IPTG诱导下分别在37℃持续6小时、28℃持续8小时、22℃持续16小时或18℃持续16小时的四种条件下进行实验。
[0456] 结果与结论
[0457] 图2示出了在BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3)宿主细胞中EZA-034的表达的例示性SDS-PAGE分析。
[0458] 下表5示出了总细胞裂解物中EZA-034的%,通过扫描对应的SDS-PAGE定量。
[0459] 表5
[0460]
[0461]
[0462] 在用1mM IPTG诱导下在28℃下持续8小时的菌株ArcticExpress(DE3)展现EZA-034的最高单位表达(每个细胞的靶蛋白的表达)。
[0463] 表达优化
[0464] 方法
[0465] 在50ml摇瓶中使用两种菌株BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3)进行EZA-034的表达优化。
[0466] 研究三种培养基:TB、TB加上0.5%葡萄糖以及TB加上0.5%葡萄糖减去甘油,在由1mM IPTG诱导下在四种条件之一下(37℃持续6小时、28℃持续8小时、22℃持续16小时或18℃持续16小时)。
[0467] 结果与结论
[0468] 图3示出了EZA-034的表达的例示性SDS-PAGE分析。
[0469] 下表6示出了总细胞裂解物中EZA-034的%。%通过扫描对应的SDS-PAGE定量。
[0470] 表6
[0471]
[0472]
[0473] 下表7示出了所测试的条件的湿细胞重量。
[0474] 表7
[0475]
[0476]
[0477] 下表8示出了在所测试的条件中EZA-034的计算表达水平。
[0478] 表8
[0479]
[0480]
[0481] 发现在用1mM IPTG诱导下在22℃下16小时的菌株ArcticExpress(DE3)和在用1mM IPTG诱导下在18℃下16小时的BL21(DE3)展现EZA-034的最高表达。
[0482] 最佳的两种培养基是TB和TB加上0.5%葡萄糖。
[0483] 实施例E:在5L规模上EZA-034的发酵优化
[0484] 培养基和菌株选择
[0485] 方法
[0486] 使用两种大肠杆菌菌株BL21(DE3)和ArcticExpress(DE3),在三种不同培养基(TB+0.5%甘油、TB+0.5%葡萄糖以及TB,在由0.5mM IPTG诱导下在22℃下持续16小时)中进行
5L发酵中EZA-034的表达优化。
[0487] 结果与结论
[0488] 图4示出了(A)EZA-034的表达的SDS-PAGE分析,(B)总细胞裂解物中EZA-034的%的图示,其中%通过扫描对应的SDS-PAGE定量,(C)所测试的条件的湿细胞重量的图示,以及(D)在所测试的条件中EZA-034的计算表达水平的图示。
[0489] 在用0.5mM IPTG诱导下在22℃下持续16小时的菌株ArcticExpress(DE3)选择用于补料培养物发酵以供EZA-034的表达。
[0490] 在5L发酵中的补料培养物选择
[0491] 方法
[0492] 使用大肠杆菌菌株ArcticExpress(DE3),在由0.5mM IPTG诱导下在22℃下持续16小时,分别在TB补料甘油、TB补料葡萄糖或2xTB无补料中进行5L发酵中EZA-034的表达优
化。种子培养物是3%。通过添加30%NH4OH或添加补料培养物控制pH为约6.8。根据所溶解的氧气水平控制空气流量从3L/min至9L/min。
[0493] 图5示出了(A)EZA-034的表达的SDS-PAGE分析,(B)总细胞裂解物中EZA-034的%的图示,其中%通过扫描对应的SDS-PAGE定量,(C)所测试的条件的湿细胞重量的图示,以及(D)在所测试的条件中EZA-034的计算表达水平的图示。
[0494] 甘油的补料培养物得到最高单位表达水平,并且当在诱导下的OD相同时,甘油补料中EZA-034的最终表达水平高于葡萄糖补料的水平,约1.9g/L。
[0495] 再现性测试显示,在大肠杆菌ArcticExpress(DE3)中EZA-034的表达水平在9次再现之后保持恒定(数据未示出)。因此,其适合于大规模生产和长期储存。
[0496] 实施例F:EZA-034的纯化、内毒素去除以及再折叠
[0497] 包涵体洗涤
[0498] 通过在4℃下以8,000g离心20分钟收集细胞,并且将湿团块称重。使总共10g/管的湿团块再悬浮,并且通过在裂解缓冲液中在50%全功率下超声处理3秒、在冰上6秒持续总
共30分钟而裂解。在4℃下使包涵体以13,000rpm旋转减速30分钟并且如下洗涤:
[0499] 细胞裂解:TND缓冲液(50mM Tris-HCl,150mM NaCl,10mM DTT,PH 8.0)加上1%Triton
[0500] 洗涤1:IB洗涤缓冲液(100mM Tris-HCl,300mM NaCl,10mM EDTA,1%Triton X-100,10mM DTT,pH 8.0)
[0501] 洗涤2:IB洗涤缓冲液(100mM Tris-HCl,300mM NaCl,10mM EDTA,1%Triton X-100,10mM DTT,pH 8.0)
[0502] 洗涤3:IB洗涤缓冲液(100mM Tris-HCl,300mM NaCl,10mM EDTA,1%Triton X-100,10mM DTT,pH 8.0)加上2M脲
[0503] 洗涤4:IB洗涤缓冲液(100mM Tris-HCl,300mM NaCl,10mM EDTA,1%Triton X-100,10mM DTT,pH 8.0)加上2M脲
[0504] 洗涤5:TND缓冲液加上4M脲
[0505] 洗涤6:TND缓冲液加上4M脲
[0506] 洗涤7:TND缓冲液加上4M脲
[0507] 简单地说,通过在4℃下与洗涤缓冲液一起搅拌使包涵体再悬浮,通过在50%全功率下超声处理3秒、在冰上6秒持续总共10分钟而均化,并且在4℃下以13,000rpm离心30分
钟。最后,将包涵体溶解于40ml的50mM Tris-HCl,8M脲,10mM DTT,pH 8.0中,并且在室温下孵育30分钟。在15℃下使样品以44,000rpm旋转30分钟。并且,上清液用于进一步纯化。
[0508] 用离子交换柱纯化
[0509] 进行纯化树脂和树脂体积的优化。由1ml SP琼脂糖快速流纯化20ml溶解的蛋白质(9mg/ml,如通过Bradford检验测定),并且由1ml Q琼脂糖快速流纯化流过物。SDS-PAGE用于分析纯化过程。
[0510] 分别地,由1ml Q琼脂糖快速流纯化5ml溶解的蛋白质,并且由1ml SP琼脂糖快速流纯化5ml。SDS-PAGE用于分析纯化过程。
[0511] 离子交换Q琼脂糖用于提高纯度。靶蛋白结合至柱并且用20mM NaCl洗脱。Q琼脂糖的结合能力为约20毫克EZA-034/毫升。
[0512] EZA-034的按比例放大的纯化
[0513] 使总共45g湿团块(来自一升表达)裂解,并且洗涤包涵体并且使用优化的条件溶解。用Q琼脂糖快速流柱(体积约50ml)以3.5ml/min的流动速率使用50mM Tris-HCl,8M脲,
4mM DTT,pH 8.0(无热原)作为运作缓冲液来纯化总共100ml溶解的蛋白质(9.0mg/ml),收
集1.8ml部分。SDS-PAGE用于分析纯化过程。
[0514] EZA-034的再折叠优化
[0515] 在20mM Tris-HCl,2mM DTT,1mM CaCl2,10%甘油,pH 7.6中再折叠纯化的EZA-034(10.0mg/ml,95%纯度,储存缓冲液是50mM Tris-HCl,8M脲,30mM NaCl,4mM DTT,pH 
8.0),EZA-034的浓度可以达到3mg/ml。
[0516] EZA-034的再折叠也可能在1x PBS,10%甘油,pH 7.4中进行。
[0517] 如通过LAL方法测定,再折叠之后EZA-034的内毒素水平介于5与10EU/mg之间。再折叠之后EZA-034的产量为约500mg/L,如通过SDS-PAGE测定的纯度高于95%。
[0518] 实施例G:替代性活化肽的评估
[0519] 在上述实施例中,将具有丝氨酸蛋白酶活性的多肽表达为具有融合至N端的活化肽MEEDK(SEQ ID NO:5)的酶原多肽。
[0520] 在这个研究中,测试四种不同的活化肽对大西洋鳕鱼的野生型胰蛋白酶1(参看下文的SEQ ID NO:2)在BL21(DE3)细胞中的表达和再折叠的影响。
[0521]
[0522] 其中:
[0523] 信号肽=氨基酸1至13(加下划线)
[0524] 前肽=氨基酸14至19(加粗斜体)
[0525] 成熟的胰蛋白酶=氨基酸20至241
[0526] 测试表达和测试的四种变体活化肽如下:
[0527] (a)变体1
[0528]
[0529]
[0530] (b)变体2
[0531]
[0532] (c)变体3
[0533]
[0534]
[0535] (d)变体4
[0536]
[0537] 在这个研究中也使用以下两个活化序列作为对照:
[0538] (i)FAEDDK…[SEQ ID NO:18](“n胰蛋白酶(nTrypsin)”;即,在信号序列内的SEQ ID NO:2);以及
[0539] (ii)MRPLVFLVLLGAA FAEDDK…[SEQ ID NO:17](“ANCH”;来源于鳀鱼前胰蛋白酶原的序列)
[0540] 其中:
[0541] 信号肽=加下划线
[0542] 前肽=加粗斜体
[0543] …=以IVGG开始的成熟的胰蛋白酶序列
[0544] 使用SDS-PAGE评估表达和再折叠,对于每种活化肽一式两份运作(参看图6)。
[0545] 参考文献
[0546] 1.Kuddus M,Ramteke PW.冷活性微生物蛋白酶的产生和生物技术应用的最新发展(Recent developments in production and biotechnological applications of 
cold-active microbial proteases)《.微生物学关键评论(Crit Rev Microbiol)》.2012;
38:330-8。
[0547] 2.Fein H,Maytin EV,Mutasim DF,Bailin PL.作为表皮消融的新颖方法的局部蛋白酶疗法:初步报告(Topical protease therapy as a novel method of epidermal 
ablation:preliminary report)《. 皮肤外科(Dermatol Surg)》.2005;31:139-47。
[0548] 3.Craik CS,Page MJ,Madison EL.作为治疗剂的蛋白酶(Proteases as therapeutics)《. 生物化学杂志(Biochem J)》.2011;435:1-16。
[0549] 4.Duffy MJ,McGowan PM,Gallagher WM.癌症侵入和转移:变化的观点(Cancer invasion and metastasis:changing views)《. 病理学杂志(J Pathol)》.2008;214:283-
93。
[0550] 5.Scott CJ,Taggart CC.作为新颖治疗剂的生物蛋白酶抑制剂(Biologic protease inhibitors as novel therapeutic agents)《. 生物化学(Biochimie)》.2010;
92:1681-8。
[0551] 6.Rawlings ND,Tolle DP,Barrett AJ.肽酶抑制剂的进化家族(Evolutionary families of peptidase inhibitors)《. 生物化学杂志(Biochem J)》.2004;378:705-16。
[0552] 7.Morris RT.胰蛋白酶、胰提取物以及胃蛋白酶对蜕皮凝结块以及粘液性脓的作用(The action of trypsin,pancreatic extract and pepsin upon sloughs,
coagula,and mucopus)《. 纽约医学杂志(NY Med J)》.1891;53:424-6。
[0553] 8.Morani AD.管理慢性体表溃疡的胰蛋白酶疗法(Trypsin therapy in the management of chronic surface ulcers)《. 整形与再造外科(Plast Reconstr Surg)》
.1953;11:372-9。
[0554] 9.Rapoport C.胰蛋白酶在结核性淋巴结炎和结核性漏管的疗法中的用途(The use of trypsin in the therapy of tuberculous lymphadenitis and tuberculous 
fistulae)《. 胸部发现(Dis Chest)》.1958;34:154-61。
[0555] 10.Gudmundsdottir A,Palsdottir HM.大西洋鳕鱼胰蛋白酶:来自实际应用的基础研究(Atlantic cod trypsins:from basic research to practical applications).
《水产生物技术(Mar Biotechnol)》.2005;7:77-88。
[0556] 11.Seiberg M,Siock P,Wisniewski S,Cauwenbergh G,Shapiro SS.胰蛋白酶对犀鼠中的细胞凋亡、胞囊大小以及皮肤弹性的影响(The effects of  trypsinon 
apoptosis,utriculi size,and skin elasticity in the Rhino mouse)《.研究性皮肤病
学杂志(J Investig Dermatol)》.1997;109:370-6。
[0557] 12.Shi L,Carson D.胶原蛋白酶水杨酸檀香酯软膏:用于伤口清创的选择剂(Collagenase Santyl ointment:a selective agent for wound debridement)《. 伤口造口和失禁护理杂志(J Wound Ostomy Cont Nurs)》.2009;36(增刊):S12-6。
[0558] 13.Hellgren L.稳定的胰蛋白酶和链激酶-链道酶在坏死性腿部溃疡中的清洁特性(Cleansing properties of stabilized trypsin andstreptokinase-streptodornase 
in necrotic leg ulcers)《. 欧洲临床药理学杂志(Eur JClin Pharmacol)》.1983;24:
623-8。
[0559] 14 .Brooks  JL ,Jefferson  KK .葡萄球菌生物膜:寻找魔弹(Staphylococcalbiofilms:quest for the magic bullet)《. 应用微生物学进展(Adv 
Appl Microbiol)》.2012;81:63-87。
[0560] 15.Chaignon P,Sadovskaya I,Ragunah C,Ramasubbu N,Kaplan JB,Jabbouri S.葡萄球菌生物膜对酶处理的敏感度取决于其化学组成(Susceptibility  of 
staphylococcal biofilms to enzymatic treatments depends ontheir chemical 
composition)《. 应用微生物学与生物技术(Appl MicrobiolBiotechnol)》.2007;75:125-
32。
[0561] 16.Marti M,Trotonda MP,Tormo-Mas MA等,细胞外蛋白酶抑制金黄色葡萄球菌中的蛋白质依赖性生物膜形成(Extracellular proteases inhibitprotein-dependent 
biofilm formation in Staphylococcus aureus).《微生物感染(Microbes Infect)》
.2010;12:55-64。
[0562] 17.Hangler M,Burmolle M,Schneider I,Allermann K,Jensen B.丝氨酸蛋白酶益瑞蛋白酶HPF抑制多种类生物膜的形成(The serine protease EsperaseHPF inhibits 
the formation of multispecies biofilm)《. 生物淤积(Biofouling)》.2009;25:667-74。
[0563] 18.Siddiqui KS,Cavicchioli R.冷适应酶(Cold-adapted enzymes)《.生物化学年鉴(Ann Rev Biochem)》.2006;75:403-33。
[0564] 19.Lonhienne T,Gerday C,Feller G.嗜冷酶:再访问活化的热力学参数可以解释局部灵活性(Psychrophilic enzymes:revisiting the thermodynamicparameters of 
activation may explain local flexibility)《. 生物化学与生物物理学学报(Biochim 
Biophys Acta)》.2000;1543:1-10。
[0565] 20.Aghajari N,Van Petegem F,Villeret V等,嗜冷金属蛋白酶的晶体结构揭开由 冷 适应 蛋白 酶 催化 的新 视 角( Cr y st al  s t ru ct u re s  of  a 
psychrophilicmetalloprotease reveal new insights into catalysis by cold-
adapted proteases)《. 蛋白质(Proteins)》.2003;50:636-47。
[0566] 21.Gerday C,Aittaleb M,Bentahir M等,冷适应酶:来自生物技术的基本原理(Cold-adapted enzymes:from fundamentals to biotechnology)《. 生物技术趋势
(Trends Biotechnol)》.2000;18:103-7。
[0567] 22.Asgeirsson B,Fox JW,Bjarnason JB.来自变温动物大西洋真鳕的胰蛋白酶的纯化和表征(Purification and characterization  of  trypsin from 
thepoikilotherm Gadus morhua)《. 欧洲生物化学杂志(Eur J Biochem)》.1989;180:85-
94。
[0568] 23.Osnes KK,Mohr V.来自南冰洋磷虾-南极磷虾的三种阴离子性丝氨酸型肽水解酶的纯化和表征(On the purification and characterization of threeanionic,
serine-type peptide hydrolases from antarctic krill,Euphausia superba)《.比较
生物化学与生理学B辑(Comp Biochem Physiol B)》.1985;82:607-19。
[0569] 24.Stefansson B,Helgadottir L,Olafsdottir S,Gudmundsdottir A,Bjarnason JB.冷适应大西洋鳕鱼(大西洋真鳕)胰蛋白酶I-动力学参数、自体溶解以及热
稳定性的表征(Characterization of cold-adapted Atlantic cod(Gadus morhua)
trypsin I-kinetic parameters,autolysis and thermal stability)《.比较生物化学与
生理学B辑:生物化学与分子生物学(Comp Biochem Physiol B:Biochem Mol Biol)》
.2010;155:186-94。
[0570] 25.Leiros HK,Willassen NP,Smalas AO.嗜冷和嗜中温胰蛋白酶的结构比较:阐明冷适应的分子基础(Structural comparison of psychrophilic andmesophilic 
trypsins.Elucidating the molecular basis of cold-adaptation)《. 欧洲生物化学杂
志(Eur J Biochem)》.2000;267:1039-49。
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